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 static bool isCPSRDefined(const MachineInstr *MI) {
 522   for (const auto &MO : MI->operands())
 523     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR && MO.isDef())
 524       return true;
 525   return false;
 526 }
 527
 528 static bool isEligibleForITBlock(const MachineInstr *MI) {
 529   switch (MI->getOpcode()) {
 530   default: return true;
 531   case ARM::tADC:   // ADC (register) T1
 532   case ARM::tADDi3: // ADD (immediate) T1
 533   case ARM::tADDi8: // ADD (immediate) T2
 534   case ARM::tADDrr: // ADD (register) T1
 535   case ARM::tAND:   // AND (register) T1
 536   case ARM::tASRri: // ASR (immediate) T1
 537   case ARM::tASRrr: // ASR (register) T1
 538   case ARM::tBIC:   // BIC (register) T1
 539   case ARM::tEOR:   // EOR (register) T1
 540   case ARM::tLSLri: // LSL (immediate) T1
 541   case ARM::tLSLrr: // LSL (register) T1
 542   case ARM::tLSRri: // LSR (immediate) T1
 543   case ARM::tLSRrr: // LSR (register) T1
 544   case ARM::tMUL:   // MUL T1
 545   case ARM::tMVN:   // MVN (register) T1
 546   case ARM::tORR:   // ORR (register) T1
 547   case ARM::tROR:   // ROR (register) T1
 548   case ARM::tRSB:   // RSB (immediate) T1
 549   case ARM::tSBC:   // SBC (register) T1
 550   case ARM::tSUBi3: // SUB (immediate) T1
 551   case ARM::tSUBi8: // SUB (immediate) T2
 552   case ARM::tSUBrr: // SUB (register) T1
 553     return !isCPSRDefined(MI);
 554   }
 555 }
 556
 557 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 558 /// By default, this returns true for every instruction with a
 559 /// PredicateOperand.
 560 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 561   if (!MI->isPredicable())
 562     return false;
 563
 564   if (!isEligibleForITBlock(MI))
 565     return false;
 566
 567   ARMFunctionInfo *AFI =
 568     MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 569
 570   if (AFI->isThumb2Function()) {
 571     if (getSubtarget().restrictIT())
 572       return isV8EligibleForIT(MI);
 573   } else { // non-Thumb
 574     if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON)
 575       return false;
 576   }
 577
 578   return true;
 579 }
 580
 581 namespace llvm {
 582 template <> bool IsCPSRDead<MachineInstr>(MachineInstr *MI) {
 583   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 584     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 585     if (!MO.isReg() || MO.isUndef() || MO.isUse())
 586       continue;
 587     if (MO.getReg() != ARM::CPSR)
 588       continue;
 589     if (!MO.isDead())
 590       return false;
 591   }
 592   // all definitions of CPSR are dead
 593   return true;
 594 }
 595 }
 596
 597 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 598 ///
 599 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 600   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 601   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 602   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 603
 604   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 605   if (MCID.getSize())
 606     return MCID.getSize();
 607
 608   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 609   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 610     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 611   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 612   switch (Opc) {
 613   default:
 614     // pseudo-instruction sizes are zero.
 615     return 0;
 616   case TargetOpcode::BUNDLE:
 617     return getInstBundleLength(MI);
 618   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 619   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 620   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 621   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 622     return 4;
 623   case ARM::MOVi32imm:
 624   case ARM::t2MOVi32imm:
 625     return 8;
 626   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 627     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 628     // operand #2.
 629     return MI->getOperand(2).getImm();
 630   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 631     return 16;
 632   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 633     return 10;
 634   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 635   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 636     return 20;
 637   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 638   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 639   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 640     return 12;
 641   case ARM::BR_JTr:
 642   case ARM::BR_JTm:
 643   case ARM::BR_JTadd:
 644   case ARM::tBR_JTr:
 645   case ARM::t2BR_JT:
 646   case ARM::t2TBB_JT:
 647   case ARM::t2TBH_JT: {
 648     // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 649     // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 650     // entry is one byte; TBH two byte each.
 651     unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 652       ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 653     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 654     MachineOperand JTOP =
 655       MI->getOperand(NumOps - (MI->isPredicable() ? 3 : 2));
 656     unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 657     const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 658     assert(MJTI != nullptr);
 659     const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 660     assert(JTI < JT.size());
 661     // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 662     // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 663     // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 664     // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 665     // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 666     // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 667     // alignment issue.
 668     unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 669     unsigned NumEntries = JT[JTI].MBBs.size();
 670     if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 671       // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 672       // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 673       // instead.
 674       ++NumEntries;
 675     return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 676   }
 677   case ARM::SPACE:
 678     return MI->getOperand(1).getImm();
 679   }
 680 }
 681
 682 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 683   unsigned Size = 0;
 684   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 685   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 686   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 687     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 688     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 689   }
 690   return Size;
 691 }
 692
 693 void ARMBaseInstrInfo::copyFromCPSR(MachineBasicBlock &MBB,
 694                                     MachineBasicBlock::iterator I,
 695                                     unsigned DestReg, bool KillSrc,
 696                                     const ARMSubtarget &Subtarget) const {
 697   unsigned Opc = Subtarget.isThumb()
 698                      ? (Subtarget.isMClass() ? ARM::t2MRS_M : ARM::t2MRS_AR)
 699                      : ARM::MRS;
 700
 701   MachineInstrBuilder MIB =
 702       BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), DestReg);
 703
 704   // There is only 1 A/R class MRS instruction, and it always refers to
 705   // APSR. However, there are lots of other possibilities on M-class cores.
 706   if (Subtarget.isMClass())
 707     MIB.addImm(0x800);
 708
 709   AddDefaultPred(MIB);
 710
 711   MIB.addReg(ARM::CPSR, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
 712 }
 713
 714 void ARMBaseInstrInfo::copyToCPSR(MachineBasicBlock &MBB,
 715                                   MachineBasicBlock::iterator I,
 716                                   unsigned SrcReg, bool KillSrc,
 717                                   const ARMSubtarget &Subtarget) const {
 718   unsigned Opc = Subtarget.isThumb()
 719                      ? (Subtarget.isMClass() ? ARM::t2MSR_M : ARM::t2MSR_AR)
 720                      : ARM::MSR;
 721
 722   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc));
 723
 724   if (Subtarget.isMClass())
 725     MIB.addImm(0x800);
 726   else
 727     MIB.addImm(8);
 728
 729   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 730
 731   AddDefaultPred(MIB);
 732
 733   MIB.addReg(ARM::CPSR, RegState::Implicit | RegState::Define);
 734 }
 735
 736 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 737                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 738                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 739                                    bool KillSrc) const {
 740   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 741   bool GPRSrc = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 742
 743   if (GPRDest && GPRSrc) {
 744     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 745                                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 746     return;
 747   }
 748
 749   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 750   bool SPRSrc = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 751
 752   unsigned Opc = 0;
 753   if (SPRDest && SPRSrc)
 754     Opc = ARM::VMOVS;
 755   else if (GPRDest && SPRSrc)
 756     Opc = ARM::VMOVRS;
 757   else if (SPRDest && GPRSrc)
 758     Opc = ARM::VMOVSR;
 759   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) && !Subtarget.isFPOnlySP())
 760     Opc = ARM::VMOVD;
 761   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 762     Opc = ARM::VORRq;
 763
 764   if (Opc) {
 765     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 766     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 767     if (Opc == ARM::VORRq)
 768       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 769     AddDefaultPred(MIB);
 770     return;
 771   }
 772
 773   // Handle register classes that require multiple instructions.
 774   unsigned BeginIdx = 0;
 775   unsigned SubRegs = 0;
 776   int Spacing = 1;
 777
 778   // Use VORRq when possible.
 779   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 780     Opc = ARM::VORRq;
 781     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 782     SubRegs = 2;
 783   } else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 784     Opc = ARM::VORRq;
 785     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 786     SubRegs = 4;
 787   // Fall back to VMOVD.
 788   } else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 789     Opc = ARM::VMOVD;
 790     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 791     SubRegs = 2;
 792   } else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 793     Opc = ARM::VMOVD;
 794     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 795     SubRegs = 3;
 796   } else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 797     Opc = ARM::VMOVD;
 798     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 799     SubRegs = 4;
 800   } else if (ARM::GPRPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 801     Opc = Subtarget.isThumb2() ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
 802     BeginIdx = ARM::gsub_0;
 803     SubRegs = 2;
 804   } else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 805     Opc = ARM::VMOVD;
 806     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 807     SubRegs = 2;
 808     Spacing = 2;
 809   } else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 810     Opc = ARM::VMOVD;
 811     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 812     SubRegs = 3;
 813     Spacing = 2;
 814   } else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 815     Opc = ARM::VMOVD;
 816     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 817     SubRegs = 4;
 818     Spacing = 2;
 819   } else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) && Subtarget.isFPOnlySP()) {
 820     Opc = ARM::VMOVS;
 821     BeginIdx = ARM::ssub_0;
 822     SubRegs = 2;
 823   } else if (SrcReg == ARM::CPSR) {
 824     copyFromCPSR(MBB, I, DestReg, KillSrc, Subtarget);
 825     return;
 826   } else if (DestReg == ARM::CPSR) {
 827     copyToCPSR(MBB, I, SrcReg, KillSrc, Subtarget);
 828     return;
 829   }
 830
 831   assert(Opc && "Impossible reg-to-reg copy");
 832
 833   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 834   MachineInstrBuilder Mov;
 835
 836   // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps with SrcReg.
 837   if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
 838     BeginIdx = BeginIdx + ((SubRegs - 1) * Spacing);
 839     Spacing = -Spacing;
 840   }
 841 #ifndef NDEBUG
 842   SmallSet<unsigned, 4> DstRegs;
 843 #endif
 844   for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 845     unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
 846     unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
 847     assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 848 #ifndef NDEBUG
 849     assert(!DstRegs.count(Src) && "destructive vector copy");
 850     DstRegs.insert(Dst);
 851 #endif
 852     Mov = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst).addReg(Src);
 853     // VORR takes two source operands.
 854     if (Opc == ARM::VORRq)
 855       Mov.addReg(Src);
 856     Mov = AddDefaultPred(Mov);
 857     // MOVr can set CC.
 858     if (Opc == ARM::MOVr)
 859       Mov = AddDefaultCC(Mov);
 860   }
 861   // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 862   Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 863   if (KillSrc)
 864     Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 865 }
 866
 867 const MachineInstrBuilder &
 868 ARMBaseInstrInfo::AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB, unsigned Reg,
 869                           unsigned SubIdx, unsigned State,
 870                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 871   if (!SubIdx)
 872     return MIB.addReg(Reg, State);
 873
 874   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 875     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 876   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 877 }
 878
 879 void ARMBaseInstrInfo::
 880 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 881                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 882                     const TargetRegisterClass *RC,
 883                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 884   DebugLoc DL;
 885   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 886   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 887   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 888   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 889
 890   MachineMemOperand *MMO =
 891     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 892                             MachineMemOperand::MOStore,
 893                             MFI.getObjectSize(FI),
 894                             Align);
 895
 896   switch (RC->getSize()) {
 897     case 4:
 898       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 899         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 900                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 901                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 902       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 903         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 904                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 905                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 906       } else
 907         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 908       break;
 909     case 8:
 910       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 911         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 912                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 913                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 914       } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 915         if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
 916           MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRD));
 917           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 918           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 919           MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
 920
 921           AddDefaultPred(MIB);
 922         } else {
 923           // Fallback to STM instruction, which has existed since the dawn of
 924           // time.
 925           MachineInstrBuilder MIB =
 926             AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STMIA))
 927                              .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
 928           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 929           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 930         }
 931       } else
 932         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 933       break;
 934     case 16:
 935       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 936         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 937         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 938           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 939                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 940                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 941                      .addMemOperand(MMO));
 942         } else {
 943           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 944                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 945                      .addFrameIndex(FI)
 946                      .addMemOperand(MMO));
 947         }
 948       } else
 949         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 950       break;
 951     case 24:
 952       if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 953         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 954         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 955           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64TPseudo))
 956                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 957                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 958                      .addMemOperand(MMO));
 959         } else {
 960           MachineInstrBuilder MIB =
 961           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 962                        .addFrameIndex(FI))
 963                        .addMemOperand(MMO);
 964           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 965           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 966           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 967         }
 968       } else
 969         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 970       break;
 971     case 32:
 972       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 973         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 974           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 975           // spilled def has a sub-register index.
 976           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 977                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 978                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 979                      .addMemOperand(MMO));
 980         } else {
 981           MachineInstrBuilder MIB =
 982           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 983                        .addFrameIndex(FI))
 984                        .addMemOperand(MMO);
 985           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 986           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 987           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 988                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 989         }
 990       } else
 991         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 992       break;
 993     case 64:
 994       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 995         MachineInstrBuilder MIB =
 996           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 997                          .addFrameIndex(FI))
 998                          .addMemOperand(MMO);
 999         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
1000         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
1001         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
1002         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
1003         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
1004         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
1005         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
1006               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
1007       } else
1008         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1009       break;
1010     default:
1011       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1012   }
1013 }
1014
1015 unsigned
1016 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
1017                                      int &FrameIndex) const {
1018   switch (MI->getOpcode()) {
1019   default: break;
1020   case ARM::STRrs:
1021   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
1022     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1023         MI->getOperand(2).isReg() &&
1024         MI->getOperand(3).isImm() &&
1025         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1026         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1027       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1028       return MI->getOperand(0).getReg();
1029     }
1030     break;
1031   case ARM::STRi12:
1032   case ARM::t2STRi12:
1033   case ARM::tSTRspi:
1034   case ARM::VSTRD:
1035   case ARM::VSTRS:
1036     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1037         MI->getOperand(2).isImm() &&
1038         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1039       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1040       return MI->getOperand(0).getReg();
1041     }
1042     break;
1043   case ARM::VST1q64:
1044   case ARM::VST1d64TPseudo:
1045   case ARM::VST1d64QPseudo:
1046     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
1047         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
1048       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
1049       return MI->getOperand(2).getReg();
1050     }
1051     break;
1052   case ARM::VSTMQIA:
1053     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1054         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1055       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1056       return MI->getOperand(0).getReg();
1057     }
1058     break;
1059   }
1060
1061   return 0;
1062 }
1063
1064 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1065                                                     int &FrameIndex) const {
1066   const MachineMemOperand *Dummy;
1067   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1068 }
1069
1070 void ARMBaseInstrInfo::
1071 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
1072                      unsigned DestReg, int FI,
1073                      const TargetRegisterClass *RC,
1074                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1075   DebugLoc DL;
1076   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
1077   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1078   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1079   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
1080   MachineMemOperand *MMO =
1081     MF.getMachineMemOperand(
1082                     MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
1083                             MachineMemOperand::MOLoad,
1084                             MFI.getObjectSize(FI),
1085                             Align);
1086
1087   switch (RC->getSize()) {
1088   case 4:
1089     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1090       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
1091                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1092
1093     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1094       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
1095                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1096     } else
1097       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1098     break;
1099   case 8:
1100     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1101       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
1102                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1103     } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1104       MachineInstrBuilder MIB;
1105
1106       if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
1107         MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRD));
1108         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1109         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1110         MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
1111
1112         AddDefaultPred(MIB);
1113       } else {
1114         // Fallback to LDM instruction, which has existed since the dawn of
1115         // time.
1116         MIB = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDMIA))
1117                                  .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
1118         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1119         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1120       }
1121
1122       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1123         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1124     } else
1125       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1126     break;
1127   case 16:
1128     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1129       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1130         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
1131                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1132                      .addMemOperand(MMO));
1133       } else {
1134         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
1135                        .addFrameIndex(FI)
1136                        .addMemOperand(MMO));
1137       }
1138     } else
1139       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1140     break;
1141   case 24:
1142     if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1143       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1144         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64TPseudo), DestReg)
1145                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1146                      .addMemOperand(MMO));
1147       } else {
1148         MachineInstrBuilder MIB =
1149           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1150                          .addFrameIndex(FI)
1151                          .addMemOperand(MMO));
1152         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1153         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1154         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1155         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1156           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1157       }
1158     } else
1159       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1160     break;
1161    case 32:
1162     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1163       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1164         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
1165                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1166                      .addMemOperand(MMO));
1167       } else {
1168         MachineInstrBuilder MIB =
1169         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1170                        .addFrameIndex(FI))
1171                        .addMemOperand(MMO);
1172         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1173         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1174         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1175         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1176         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1177           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1178       }
1179     } else
1180       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1181     break;
1182   case 64:
1183     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1184       MachineInstrBuilder MIB =
1185       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1186                      .addFrameIndex(FI))
1187                      .addMemOperand(MMO);
1188       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1189       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1190       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1191       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1192       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
1193       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
1194       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
1195       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
1196       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1197         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1198     } else
1199       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1200     break;
1201   default:
1202     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1203   }
1204 }
1205
1206 unsigned
1207 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
1208                                       int &FrameIndex) const {
1209   switch (MI->getOpcode()) {
1210   default: break;
1211   case ARM::LDRrs:
1212   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
1213     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1214         MI->getOperand(2).isReg() &&
1215         MI->getOperand(3).isImm() &&
1216         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1217         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1218       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1219       return MI->getOperand(0).getReg();
1220     }
1221     break;
1222   case ARM::LDRi12:
1223   case ARM::t2LDRi12:
1224   case ARM::tLDRspi:
1225   case ARM::VLDRD:
1226   case ARM::VLDRS:
1227     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1228         MI->getOperand(2).isImm() &&
1229         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1230       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1231       return MI->getOperand(0).getReg();
1232     }
1233     break;
1234   case ARM::VLD1q64:
1235   case ARM::VLD1d64TPseudo:
1236   case ARM::VLD1d64QPseudo:
1237     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1238         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1239       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1240       return MI->getOperand(0).getReg();
1241     }
1242     break;
1243   case ARM::VLDMQIA:
1244     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1245         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1246       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1247       return MI->getOperand(0).getReg();
1248     }
1249     break;
1250   }
1251
1252   return 0;
1253 }
1254
1255 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1256                                              int &FrameIndex) const {
1257   const MachineMemOperand *Dummy;
1258   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1259 }
1260
1261 bool
1262 ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
1263   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1264   Reloc::Model RM = MF.getTarget().getRelocationModel();
1265
1266   if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD) {
1267     assert(getSubtarget().getTargetTriple().getObjectFormat() ==
1268            Triple::MachO &&
1269            "LOAD_STACK_GUARD currently supported only for MachO.");
1270     expandLoadStackGuard(MI, RM);
1271     MI->getParent()->erase(MI);
1272     return true;
1273   }
1274
1275   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1276   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1277   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1278   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1279   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy() || Subtarget.isCortexA15() ||
1280       Subtarget.isFPOnlySP())
1281     return false;
1282
1283   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1284   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1285   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1286   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1287   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1288     return false;
1289
1290   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1291   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1292                                               &ARM::DPRRegClass);
1293   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1294                                               &ARM::DPRRegClass);
1295   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1296     return false;
1297
1298   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1299   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1300   // sub-register insertion.
1301   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1302     return false;
1303
1304   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1305   if (MI->getOperand(0).isDead())
1306     return false;
1307
1308   // All clear, widen the COPY.
1309   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1310   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1311
1312   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1313   // or some other super-register.
1314   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1315   if (ImpDefIdx != -1)
1316     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1317
1318   // Change the opcode and operands.
1319   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1320   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1321   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1322   AddDefaultPred(MIB);
1323
1324   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1325   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1326   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1327   // SrcRegS.
1328   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1329   MIB.addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1330
1331   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1332   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1333   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1334     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1335     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1336   }
1337
1338   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1339   return true;
1340 }
1341
1342 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1343 /// the label UID.
1344 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1345   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1346   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1347
1348   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1349   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1350          "Expecting a machine constantpool entry!");
1351   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1352     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1353
1354   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1355   ARMConstantPoolValue *NewCPV = nullptr;
1356
1357   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1358   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1359   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1360   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1361   // we get here?
1362   if (ACPV->isGlobalValue())
1363     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1364       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId,
1365              ARMCP::CPValue, 4);
1366   else if (ACPV->isExtSymbol())
1367     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1368       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1369              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1370   else if (ACPV->isBlockAddress())
1371     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1372       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1373              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1374   else if (ACPV->isLSDA())
1375     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1376                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1377   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1378     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1379       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1380              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1381   else
1382     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1383   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1384   return PCLabelId;
1385 }
1386
1387 void ARMBaseInstrInfo::
1388 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1389               MachineBasicBlock::iterator I,
1390               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1391               const MachineInstr *Orig,
1392               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1393   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1394   switch (Opcode) {
1395   default: {
1396     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1397     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1398     MBB.insert(I, MI);
1399     break;
1400   }
1401   case ARM::tLDRpci_pic:
1402   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1403     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1404     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1405     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1406     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1407                                       DestReg)
1408       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1409     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1410     break;
1411   }
1412   }
1413 }
1414
1415 MachineInstr *
1416 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1417   MachineInstr *MI = TargetInstrInfo::duplicate(Orig, MF);
1418   switch(Orig->getOpcode()) {
1419   case ARM::tLDRpci_pic:
1420   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1421     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1422     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1423     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1424     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1425     break;
1426   }
1427   }
1428   return MI;
1429 }
1430
1431 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1432                                         const MachineInstr *MI1,
1433                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1434   int Opcode = MI0->getOpcode();
1435   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1436       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1437       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1438       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1439       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1440       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1441       Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1442       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1443       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1444       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1445     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1446       return false;
1447     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1448       return false;
1449
1450     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1451     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1452     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1453       return false;
1454
1455     if (Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1456         Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1457         Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1458         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1459         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1460         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1461       // Ignore the PC labels.
1462       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1463
1464     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1465     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1466     int CPI0 = MO0.getIndex();
1467     int CPI1 = MO1.getIndex();
1468     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1469     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1470     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1471     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1472     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1473       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1474         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1475       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1476         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1477       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1478     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1479       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1480     }
1481     return false;
1482   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1483     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1484       return false;
1485     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1486       return false;
1487
1488     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1489     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1490     if (Addr0 != Addr1) {
1491       if (!MRI ||
1492           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1493           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1494         return false;
1495
1496       // This assumes SSA form.
1497       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1498       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1499       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1500       // the same.
1501       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1502         return false;
1503     }
1504
1505     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1506       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1507       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1508       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1509       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1510         return false;
1511     }
1512     return true;
1513   }
1514
1515   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1516 }
1517
1518 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1519 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1520 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1521 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1522 /// reference.
1523 ///
1524 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1525 /// is permanently disabled.
1526 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1527                                                int64_t &Offset1,
1528                                                int64_t &Offset2) const {
1529   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1530   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1531
1532   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1533     return false;
1534
1535   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1536   default:
1537     return false;
1538   case ARM::LDRi12:
1539   case ARM::LDRBi12:
1540   case ARM::LDRD:
1541   case ARM::LDRH:
1542   case ARM::LDRSB:
1543   case ARM::LDRSH:
1544   case ARM::VLDRD:
1545   case ARM::VLDRS:
1546   case ARM::t2LDRi8:
1547   case ARM::t2LDRBi8:
1548   case ARM::t2LDRDi8:
1549   case ARM::t2LDRSHi8:
1550   case ARM::t2LDRi12:
1551   case ARM::t2LDRBi12:
1552   case ARM::t2LDRSHi12:
1553     break;
1554   }
1555
1556   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1557   default:
1558     return false;
1559   case ARM::LDRi12:
1560   case ARM::LDRBi12:
1561   case ARM::LDRD:
1562   case ARM::LDRH:
1563   case ARM::LDRSB:
1564   case ARM::LDRSH:
1565   case ARM::VLDRD:
1566   case ARM::VLDRS:
1567   case ARM::t2LDRi8:
1568   case ARM::t2LDRBi8:
1569   case ARM::t2LDRSHi8:
1570   case ARM::t2LDRi12:
1571   case ARM::t2LDRBi12:
1572   case ARM::t2LDRSHi12:
1573     break;
1574   }
1575
1576   // Check if base addresses and chain operands match.
1577   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1578       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1579     return false;
1580
1581   // Index should be Reg0.
1582   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1583     return false;
1584
1585   // Determine the offsets.
1586   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1587       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1588     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1589     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1590     return true;
1591   }
1592
1593   return false;
1594 }
1595
1596 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1597 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1598 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1599 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1600 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1601 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1602 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1603 /// have already been scheduled after Load1.
1604 ///
1605 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1606 /// is permanently disabled.
1607 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1608                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1609                                                unsigned NumLoads) const {
1610   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1611   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1612
1613   assert(Offset2 > Offset1);
1614
1615   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1616     return false;
1617
1618   // Check if the machine opcodes are different. If they are different
1619   // then we consider them to not be of the same base address,
1620   // EXCEPT in the case of Thumb2 byte loads where one is LDRBi8 and the other LDRBi12.
1621   // In this case, they are considered to be the same because they are different
1622   // encoding forms of the same basic instruction.
1623   if ((Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode()) &&
1624       !((Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8 &&
1625          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12) ||
1626         (Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12 &&
1627          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8)))
1628     return false;  // FIXME: overly conservative?
1629
1630   // Four loads in a row should be sufficient.
1631   if (NumLoads >= 3)
1632     return false;
1633
1634   return true;
1635 }
1636
1637 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1638                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1639                                             const MachineFunction &MF) const {
1640   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1641   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1642   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1643   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1644   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1645   // when debug info is not present.
1646   if (MI->isDebugValue())
1647     return false;
1648
1649   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1650   if (MI->isTerminator() || MI->isPosition())
1651     return true;
1652
1653   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1654   // t2IT along with all instructions following it.
1655   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1656   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1657   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1658   // seem worth it.
1659   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1660   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1661   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1662     ;
1663   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1664     return true;
1665
1666   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1667   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1668   // saves compile time, because it doesn't require every single
1669   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1670   // modification.
1671   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1672   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1673   // conventions sometimes do).
1674   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1675     return true;
1676
1677   return false;
1678 }
1679
1680 bool ARMBaseInstrInfo::
1681 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1682                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1683                     const BranchProbability &Probability) const {
1684   if (!NumCycles)
1685     return false;
1686
1687   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1688   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1689   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1690   UnpredCost += 1; // The branch itself
1691   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1692
1693   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1694 }
1695
1696 bool ARMBaseInstrInfo::
1697 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1698                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1699                     MachineBasicBlock &FMBB,
1700                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1701                     const BranchProbability &Probability) const {
1702   if (!TCycles || !FCycles)
1703     return false;
1704
1705   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1706   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1707   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1708
1709   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1710   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1711   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1712
1713   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1714   UnpredCost += 1; // The branch itself
1715   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1716
1717   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1718 }
1719
1720 bool
1721 ARMBaseInstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
1722                                             MachineBasicBlock &FMBB) const {
1723   // Reduce false anti-dependencies to let Swift's out-of-order execution
1724   // engine do its thing.
1725   return Subtarget.isSwift();
1726 }
1727
1728 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1729 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1730 /// register by reference.
1731 ARMCC::CondCodes
1732 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1733   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1734   if (PIdx == -1) {
1735     PredReg = 0;
1736     return ARMCC::AL;
1737   }
1738
1739   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1740   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1741 }
1742
1743
1744 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1745   if (Opc == ARM::B)
1746     return ARM::Bcc;
1747   if (Opc == ARM::tB)
1748     return ARM::tBcc;
1749   if (Opc == ARM::t2B)
1750     return ARM::t2Bcc;
1751
1752   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1753 }
1754
1755 /// commuteInstruction - Handle commutable instructions.
1756 MachineInstr *
1757 ARMBaseInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1758   switch (MI->getOpcode()) {
1759   case ARM::MOVCCr:
1760   case ARM::t2MOVCCr: {
1761     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1762     unsigned PredReg = 0;
1763     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1764     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1765     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1766       return nullptr;
1767     MI = TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1768     if (!MI)
1769       return nullptr;
1770     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1771     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1772       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1773     return MI;
1774   }
1775   }
1776   return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1777 }
1778
1779 /// Identify instructions that can be folded into a MOVCC instruction, and
1780 /// return the defining instruction.
1781 static MachineInstr *canFoldIntoMOVCC(unsigned Reg,
1782                                       const MachineRegisterInfo &MRI,
1783                                       const TargetInstrInfo *TII) {
1784   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1785     return nullptr;
1786   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Reg))
1787     return nullptr;
1788   MachineInstr *MI = MRI.getVRegDef(Reg);
1789   if (!MI)
1790     return nullptr;
1791   // MI is folded into the MOVCC by predicating it.
1792   if (!MI->isPredicable())
1793     return nullptr;
1794   // Check if MI has any non-dead defs or physreg uses. This also detects
1795   // predicated instructions which will be reading CPSR.
1796   for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1797     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1798     // Reject frame index operands, PEI can't handle the predicated pseudos.
1799     if (MO.isFI() || MO.isCPI() || MO.isJTI())
1800       return nullptr;
1801     if (!MO.isReg())
1802       continue;
1803     // MI can't have any tied operands, that would conflict with predication.
1804     if (MO.isTied())
1805       return nullptr;
1806     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()))
1807       return nullptr;
1808     if (MO.isDef() && !MO.isDead())
1809       return nullptr;
1810   }
1811   bool DontMoveAcrossStores = true;
1812   if (!MI->isSafeToMove(TII, /* AliasAnalysis = */ nullptr,
1813                         DontMoveAcrossStores))
1814     return nullptr;
1815   return MI;
1816 }
1817
1818 bool ARMBaseInstrInfo::analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
1819                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1820                                      unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
1821                                      bool &Optimizable) const {
1822   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1823          "Unknown select instruction");
1824   // MOVCC operands:
1825   // 0: Def.
1826   // 1: True use.
1827   // 2: False use.
1828   // 3: Condition code.
1829   // 4: CPSR use.
1830   TrueOp = 1;
1831   FalseOp = 2;
1832   Cond.push_back(MI->getOperand(3));
1833   Cond.push_back(MI->getOperand(4));
1834   // We can always fold a def.
1835   Optimizable = true;
1836   return false;
1837 }
1838
1839 MachineInstr *
1840 ARMBaseInstrInfo::optimizeSelect(MachineInstr *MI,
1841                                  SmallPtrSetImpl<MachineInstr *> &SeenMIs,
1842                                  bool PreferFalse) const {
1843   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1844          "Unknown select instruction");
1845   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1846   MachineInstr *DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(2).getReg(), MRI, this);
1847   bool Invert = !DefMI;
1848   if (!DefMI)
1849     DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(1).getReg(), MRI, this);
1850   if (!DefMI)
1851     return nullptr;
1852
1853   // Find new register class to use.
1854   MachineOperand FalseReg = MI->getOperand(Invert ? 2 : 1);
1855   unsigned       DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1856   const TargetRegisterClass *PreviousClass = MRI.getRegClass(FalseReg.getReg());
1857   if (!MRI.constrainRegClass(DestReg, PreviousClass))
1858     return nullptr;
1859
1860   // Create a new predicated version of DefMI.
1861   // Rfalse is the first use.
1862   MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
1863                                       DefMI->getDesc(), DestReg);
1864
1865   // Copy all the DefMI operands, excluding its (null) predicate.
1866   const MCInstrDesc &DefDesc = DefMI->getDesc();
1867   for (unsigned i = 1, e = DefDesc.getNumOperands();
1868        i != e && !DefDesc.OpInfo[i].isPredicate(); ++i)
1869     NewMI.addOperand(DefMI->getOperand(i));
1870
1871   unsigned CondCode = MI->getOperand(3).getImm();
1872   if (Invert)
1873     NewMI.addImm(ARMCC::getOppositeCondition(ARMCC::CondCodes(CondCode)));
1874   else
1875     NewMI.addImm(CondCode);
1876   NewMI.addOperand(MI->getOperand(4));
1877
1878   // DefMI is not the -S version that sets CPSR, so add an optional %noreg.
1879   if (NewMI->hasOptionalDef())
1880     AddDefaultCC(NewMI);
1881
1882   // The output register value when the predicate is false is an implicit
1883   // register operand tied to the first def.
1884   // The tie makes the register allocator ensure the FalseReg is allocated the
1885   // same register as operand 0.
1886   FalseReg.setImplicit();
1887   NewMI.addOperand(FalseReg);
1888   NewMI->tieOperands(0, NewMI->getNumOperands() - 1);
1889
1890   // Update SeenMIs set: register newly created MI and erase removed DefMI.
1891   SeenMIs.insert(NewMI);
1892   SeenMIs.erase(DefMI);
1893
1894   // The caller will erase MI, but not DefMI.
1895   DefMI->eraseFromParent();
1896   return NewMI;
1897 }
1898
1899 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1900 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1901 /// def operand.
1902 ///
1903 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1904 /// operand itself.
1905 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1906   uint16_t PseudoOpc;
1907   uint16_t MachineOpc;
1908 };
1909
1910 static const AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1911   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1912   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1913   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1914   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1915
1916   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1917   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1918   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1919   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1920
1921   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1922   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1923   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1924
1925   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1926   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1927   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1928
1929   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1930   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1931   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1932
1933   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1934   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1935 };
1936
1937 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1938   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(AddSubFlagsOpcodeMap); i != e; ++i)
1939     if (OldOpc == AddSubFlagsOpcodeMap[i].PseudoOpc)
1940       return AddSubFlagsOpcodeMap[i].MachineOpc;
1941   return 0;
1942 }
1943
1944 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1945                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1946                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1947                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1948                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1949   if (NumBytes == 0 && DestReg != BaseReg) {
1950     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
1951       .addReg(BaseReg, RegState::Kill)
1952       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1953       .setMIFlags(MIFlags);
1954     return;
1955   }
1956
1957   bool isSub = NumBytes < 0;
1958   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1959
1960   while (NumBytes) {
1961     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1962     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1963     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1964
1965     // We will handle these bits from offset, clear them.
1966     NumBytes &= ~ThisVal;
1967
1968     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1969
1970     // Build the new ADD / SUB.
1971     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1972     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1973       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1974       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1975       .setMIFlags(MIFlags);
1976     BaseReg = DestReg;
1977   }
1978 }
1979
1980 static bool isAnySubRegLive(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI,
1981                       MachineInstr *MI) {
1982   for (MCSubRegIterator Subreg(Reg, TRI, /* IncludeSelf */ true);
1983        Subreg.isValid(); ++Subreg)
1984     if (MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, *Subreg, MI) !=
1985         MachineBasicBlock::LQR_Dead)
1986       return true;
1987   return false;
1988 }
1989 bool llvm::tryFoldSPUpdateIntoPushPop(const ARMSubtarget &Subtarget,
1990                                       MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
1991                                       unsigned NumBytes) {
1992   // This optimisation potentially adds lots of load and store
1993   // micro-operations, it's only really a great benefit to code-size.
1994   if (!MF.getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::MinSize))
1995     return false;
1996
1997   // If only one register is pushed/popped, LLVM can use an LDR/STR
1998   // instead. We can't modify those so make sure we're dealing with an
1999   // instruction we understand.
2000   bool IsPop = isPopOpcode(MI->getOpcode());
2001   bool IsPush = isPushOpcode(MI->getOpcode());
2002   if (!IsPush && !IsPop)
2003     return false;
2004
2005   bool IsVFPPushPop = MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD ||
2006                       MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD;
2007   bool IsT1PushPop = MI->getOpcode() == ARM::tPUSH ||
2008                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP ||
2009                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET;
2010
2011   assert((IsT1PushPop || (MI->getOperand(0).getReg() == ARM::SP &&
2012                           MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)) &&
2013          "trying to fold sp update into non-sp-updating push/pop");
2014
2015   // The VFP push & pop act on D-registers, so we can only fold an adjustment
2016   // by a multiple of 8 bytes in correctly. Similarly rN is 4-bytes. Don't try
2017   // if this is violated.
2018   if (NumBytes % (IsVFPPushPop ? 8 : 4) != 0)
2019     return false;
2020
2021   // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
2022   // pred) so the list starts at 4. Thumb1 starts after the predicate.
2023   int RegListIdx = IsT1PushPop ? 2 : 4;
2024
2025   // Calculate the space we'll need in terms of registers.
2026   unsigned FirstReg = MI->getOperand(RegListIdx).getReg();
2027   unsigned RD0Reg, RegsNeeded;
2028   if (IsVFPPushPop) {
2029     RD0Reg = ARM::D0;
2030     RegsNeeded = NumBytes / 8;
2031   } else {
2032     RD0Reg = ARM::R0;
2033     RegsNeeded = NumBytes / 4;
2034   }
2035
2036   // We're going to have to strip all list operands off before
2037   // re-adding them since the order matters, so save the existing ones
2038   // for later.
2039   SmallVector<MachineOperand, 4> RegList;
2040   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
2041     RegList.push_back(MI->getOperand(i));
2042
2043   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getRegInfo().getTargetRegisterInfo();
2044   const MCPhysReg *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs(&MF);
2045
2046   // Now try to find enough space in the reglist to allocate NumBytes.
2047   for (unsigned CurReg = FirstReg - 1; CurReg >= RD0Reg && RegsNeeded;
2048        --CurReg) {
2049     if (!IsPop) {
2050       // Pushing any register is completely harmless, mark the
2051       // register involved as undef since we don't care about it in
2052       // the slightest.
2053       RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, false, false,
2054                                                   false, false, true));
2055       --RegsNeeded;
2056       continue;
2057     }
2058
2059     // However, we can only pop an extra register if it's not live. For
2060     // registers live within the function we might clobber a return value
2061     // register; the other way a register can be live here is if it's
2062     // callee-saved.
2063     // TODO: Currently, computeRegisterLiveness() does not report "live" if a
2064     // sub reg is live. When computeRegisterLiveness() works for sub reg, it
2065     // can replace isAnySubRegLive().
2066     if (isCalleeSavedRegister(CurReg, CSRegs) ||
2067         isAnySubRegLive(CurReg, TRI, MI)) {
2068       // VFP pops don't allow holes in the register list, so any skip is fatal
2069       // for our transformation. GPR pops do, so we should just keep looking.
2070       if (IsVFPPushPop)
2071         return false;
2072       else
2073         continue;
2074     }
2075
2076     // Mark the unimportant registers as <def,dead> in the POP.
2077     RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, true, false, false,
2078                                                 true));
2079     --RegsNeeded;
2080   }
2081
2082   if (RegsNeeded > 0)
2083     return false;
2084
2085   // Finally we know we can profitably perform the optimisation so go
2086   // ahead: strip all existing registers off and add them back again
2087   // in the right order.
2088   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
2089     MI->RemoveOperand(i);
2090
2091   // Add the complete list back in.
2092   MachineInstrBuilder MIB(MF, &*MI);
2093   for (int i = RegList.size() - 1; i >= 0; --i)
2094     MIB.addOperand(RegList[i]);
2095
2096   return true;
2097 }
2098
2099 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
2100                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
2101                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
2102   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
2103   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
2104   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
2105   bool isSub = false;
2106
2107   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
2108   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
2109     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
2110
2111   if (Opcode == ARM::ADDri) {
2112     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
2113     if (Offset == 0) {
2114       // Turn it into a move.
2115       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
2116       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2117       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
2118       Offset = 0;
2119       return true;
2120     } else if (Offset < 0) {
2121       Offset = -Offset;
2122       isSub = true;
2123       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
2124     }
2125
2126     // Common case: small offset, fits into instruction.
2127     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
2128       // Replace the FrameIndex with sp / fp
2129       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2130       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
2131       Offset = 0;
2132       return true;
2133     }
2134
2135     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
2136     // as possible.
2137     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
2138     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2139
2140     // We will handle these bits from offset, clear them.
2141     Offset &= ~ThisImmVal;
2142
2143     // Get the properly encoded SOImmVal field.
2144     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
2145            "Bit extraction didn't work?");
2146     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
2147  } else {
2148     unsigned ImmIdx = 0;
2149     int InstrOffs = 0;
2150     unsigned NumBits = 0;
2151     unsigned Scale = 1;
2152     switch (AddrMode) {
2153     case ARMII::AddrMode_i12: {
2154       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
2155       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
2156       NumBits = 12;
2157       break;
2158     }
2159     case ARMII::AddrMode2: {
2160       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2161       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2162       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2163         InstrOffs *= -1;
2164       NumBits = 12;
2165       break;
2166     }
2167     case ARMII::AddrMode3: {
2168       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2169       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2170       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2171         InstrOffs *= -1;
2172       NumBits = 8;
2173       break;
2174     }
2175     case ARMII::AddrMode4:
2176     case ARMII::AddrMode6:
2177       // Can't fold any offset even if it's zero.
2178       return false;
2179     case ARMII::AddrMode5: {
2180       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
2181       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2182       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2183         InstrOffs *= -1;
2184       NumBits = 8;
2185       Scale = 4;
2186       break;
2187     }
2188     default:
2189       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
2190     }
2191
2192     Offset += InstrOffs * Scale;
2193     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
2194     if (Offset < 0) {
2195       Offset = -Offset;
2196       isSub = true;
2197     }
2198
2199     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
2200     if (NumBits > 0) {
2201       // Common case: small offset, fits into instruction.
2202       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
2203       int ImmedOffset = Offset / Scale;
2204       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
2205       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
2206         // Replace the FrameIndex with sp
2207         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2208         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
2209         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
2210         // tricks for the offset value.
2211         if (isSub) {
2212           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2213             ImmedOffset = -ImmedOffset;
2214           else
2215             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2216         }
2217         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2218         Offset = 0;
2219         return true;
2220       }
2221
2222       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
2223       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
2224       if (isSub) {
2225         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2226           ImmedOffset = -ImmedOffset;
2227         else
2228           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2229       }
2230       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2231       Offset &= ~(Mask*Scale);
2232     }
2233   }
2234
2235   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
2236   return Offset == 0;
2237 }
2238
2239 /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
2240 /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
2241 /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
2242 /// can be analyzed.
2243 bool ARMBaseInstrInfo::
2244 analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
2245                int &CmpMask, int &CmpValue) const {
2246   switch (MI->getOpcode()) {
2247   default: break;
2248   case ARM::CMPri:
2249   case ARM::t2CMPri:
2250     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2251     SrcReg2 = 0;
2252     CmpMask = ~0;
2253     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
2254     return true;
2255   case ARM::CMPrr:
2256   case ARM::t2CMPrr:
2257     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2258     SrcReg2 = MI->getOperand(1).getReg();
2259     CmpMask = ~0;
2260     CmpValue = 0;
2261     return true;
2262   case ARM::TSTri:
2263   case ARM::t2TSTri:
2264     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2265     SrcReg2 = 0;
2266     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
2267     CmpValue = 0;
2268     return true;
2269   }
2270
2271   return false;
2272 }
2273
2274 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
2275 /// operates on the given source register and applies the same mask
2276 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
2277 /// When successful, MI will hold the found instruction.
2278 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
2279                               int CmpMask, bool CommonUse) {
2280   switch (MI->getOpcode()) {
2281     case ARM::ANDri:
2282     case ARM::t2ANDri:
2283       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
2284         return false;
2285       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
2286         return true;
2287       break;
2288     case ARM::COPY: {
2289       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
2290       const MachineInstr &Copy = *MI;
2291       MachineBasicBlock::iterator AND(
2292         std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
2293       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
2294       MI = AND;
2295       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
2296                                CmpMask, true);
2297     }
2298   }
2299
2300   return false;
2301 }
2302
2303 /// getSwappedCondition - assume the flags are set by MI(a,b), return
2304 /// the condition code if we modify the instructions such that flags are
2305 /// set by MI(b,a).
2306 inline static ARMCC::CondCodes getSwappedCondition(ARMCC::CondCodes CC) {
2307   switch (CC) {
2308   default: return ARMCC::AL;
2309   case ARMCC::EQ: return ARMCC::EQ;
2310   case ARMCC::NE: return ARMCC::NE;
2311   case ARMCC::HS: return ARMCC::LS;
2312   case ARMCC::LO: return ARMCC::HI;
2313   case ARMCC::HI: return ARMCC::LO;
2314   case ARMCC::LS: return ARMCC::HS;
2315   case ARMCC::GE: return ARMCC::LE;
2316   case ARMCC::LT: return ARMCC::GT;
2317   case ARMCC::GT: return ARMCC::LT;
2318   case ARMCC::LE: return ARMCC::GE;
2319   }
2320 }
2321
2322 /// isRedundantFlagInstr - check whether the first instruction, whose only
2323 /// purpose is to update flags, can be made redundant.
2324 /// CMPrr can be made redundant by SUBrr if the operands are the same.
2325 /// CMPri can be made redundant by SUBri if the operands are the same.
2326 /// This function can be extended later on.
2327 inline static bool isRedundantFlagInstr(MachineInstr *CmpI, unsigned SrcReg,
2328                                         unsigned SrcReg2, int ImmValue,
2329                                         MachineInstr *OI) {
2330   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPrr ||
2331        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPrr) &&
2332       (OI->getOpcode() == ARM::SUBrr ||
2333        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBrr) &&
2334       ((OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2335         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
2336        (OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2337         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg)))
2338     return true;
2339
2340   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2341        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) &&
2342       (OI->getOpcode() == ARM::SUBri ||
2343        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBri) &&
2344       OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2345       OI->getOperand(2).getImm() == ImmValue)
2346     return true;
2347   return false;
2348 }
2349
2350 /// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
2351 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register;
2352 /// Remove a redundant Compare instruction if an earlier instruction can set the
2353 /// flags in the same way as Compare.
2354 /// E.g. SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r1,r2). We also handle the case where two
2355 /// operands are swapped: SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r2,r1), by updating the
2356 /// condition code of instructions which use the flags.
2357 bool ARMBaseInstrInfo::
2358 optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
2359                      int CmpMask, int CmpValue,
2360                      const MachineRegisterInfo *MRI) const {
2361   // Get the unique definition of SrcReg.
2362   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
2363   if (!MI) return false;
2364
2365   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
2366   if (CmpMask != ~0) {
2367     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false) || isPredicated(MI)) {
2368       MI = nullptr;
2369       for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
2370            UI = MRI->use_instr_begin(SrcReg), UE = MRI->use_instr_end();
2371            UI != UE; ++UI) {
2372         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
2373         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
2374         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true) ||
2375             isPredicated(PotentialAND))
2376           continue;
2377         MI = PotentialAND;
2378         break;
2379       }
2380       if (!MI) return false;
2381     }
2382   }
2383
2384   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
2385   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr, E = MI,
2386                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
2387
2388   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
2389   if (I == B) return false;
2390
2391   // There are two possible candidates which can be changed to set CPSR:
2392   // One is MI, the other is a SUB instruction.
2393   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
2394   // For CMPri(r1, CmpValue), we are looking for SUBri(r1, CmpValue).
2395   MachineInstr *Sub = nullptr;
2396   if (SrcReg2 != 0)
2397     // MI is not a candidate for CMPrr.
2398     MI = nullptr;
2399   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || CmpValue != 0) {
2400     // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same
2401     // BB as the comparison.
2402     // For CMPri w/ CmpValue != 0, a Sub may still be a candidate.
2403     // Thus we cannot return here.
2404     if (CmpInstr->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2405        CmpInstr->getOpcode() == ARM::t2CMPri)
2406       MI = nullptr;
2407     else
2408       return false;
2409   }
2410
2411   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
2412   // want to change. At the same time, search for Sub.
2413   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
2414   --I;
2415   for (; I != E; --I) {
2416     const MachineInstr &Instr = *I;
2417
2418     if (Instr.modifiesRegister(ARM::CPSR, TRI) ||
2419         Instr.readsRegister(ARM::CPSR, TRI))
2420       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
2421       // change. We can't do this transformation.
2422       return false;
2423
2424     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
2425     if (isRedundantFlagInstr(CmpInstr, SrcReg, SrcReg2, CmpValue, &*I)) {
2426       Sub = &*I;
2427       break;
2428     }
2429
2430     if (I == B)
2431       // The 'and' is below the comparison instruction.
2432       return false;
2433   }
2434
2435   // Return false if no candidates exist.
2436   if (!MI && !Sub)
2437     return false;
2438
2439   // The single candidate is called MI.
2440   if (!MI) MI = Sub;
2441
2442   // We can't use a predicated instruction - it doesn't always write the flags.
2443   if (isPredicated(MI))
2444     return false;
2445
2446   switch (MI->getOpcode()) {
2447   default: break;
2448   case ARM::RSBrr:
2449   case ARM::RSBri:
2450   case ARM::RSCrr:
2451   case ARM::RSCri:
2452   case ARM::ADDrr:
2453   case ARM::ADDri:
2454   case ARM::ADCrr:
2455   case ARM::ADCri:
2456   case ARM::SUBrr:
2457   case ARM::SUBri:
2458   case ARM::SBCrr:
2459   case ARM::SBCri:
2460   case ARM::t2RSBri:
2461   case ARM::t2ADDrr:
2462   case ARM::t2ADDri:
2463   case ARM::t2ADCrr:
2464   case ARM::t2ADCri:
2465   case ARM::t2SUBrr:
2466   case ARM::t2SUBri:
2467   case ARM::t2SBCrr:
2468   case ARM::t2SBCri:
2469   case ARM::ANDrr:
2470   case ARM::ANDri:
2471   case ARM::t2ANDrr:
2472   case ARM::t2ANDri:
2473   case ARM::ORRrr:
2474   case ARM::ORRri:
2475   case ARM::t2ORRrr:
2476   case ARM::t2ORRri:
2477   case ARM::EORrr:
2478   case ARM::EORri:
2479   case ARM::t2EORrr:
2480   case ARM::t2EORri: {
2481     // Scan forward for the use of CPSR
2482     // When checking against MI: if it's a conditional code that requires
2483     // checking of the V bit or C bit, then this is not safe to do.
2484     // It is safe to remove CmpInstr if CPSR is redefined or killed.
2485     // If we are done with the basic block, we need to check whether CPSR is
2486     // live-out.
2487     SmallVector<std::pair<MachineOperand*, ARMCC::CondCodes>, 4>
2488         OperandsToUpdate;
2489     bool isSafe = false;
2490     I = CmpInstr;
2491     E = CmpInstr->getParent()->end();
2492     while (!isSafe && ++I != E) {
2493       const MachineInstr &Instr = *I;
2494       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
2495            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
2496         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
2497         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
2498           isSafe = true;
2499           break;
2500         }
2501         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
2502           continue;
2503         if (MO.isDef()) {
2504           isSafe = true;
2505           break;
2506         }
2507         // Condition code is after the operand before CPSR except for VSELs.
2508         ARMCC::CondCodes CC;
2509         bool IsInstrVSel = true;
2510         switch (Instr.getOpcode()) {
2511         default:
2512           IsInstrVSel = false;
2513           CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
2514           break;
2515         case ARM::VSELEQD:
2516         case ARM::VSELEQS:
2517           CC = ARMCC::EQ;
2518           break;
2519         case ARM::VSELGTD:
2520         case ARM::VSELGTS:
2521           CC = ARMCC::GT;
2522           break;
2523         case ARM::VSELGED:
2524         case ARM::VSELGES:
2525           CC = ARMCC::GE;
2526           break;
2527         case ARM::VSELVSS:
2528         case ARM::VSELVSD:
2529           CC = ARMCC::VS;
2530           break;
2531         }
2532
2533         if (Sub) {
2534           ARMCC::CondCodes NewCC = getSwappedCondition(CC);
2535           if (NewCC == ARMCC::AL)
2536             return false;
2537           // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based
2538           // on CMP needs to be updated to be based on SUB.
2539           // Push the condition code operands to OperandsToUpdate.
2540           // If it is safe to remove CmpInstr, the condition code of these
2541           // operands will be modified.
2542           if (SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2543               Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg) {
2544             // VSel doesn't support condition code update.
2545             if (IsInstrVSel)
2546               return false;
2547             OperandsToUpdate.push_back(
2548                 std::make_pair(&((*I).getOperand(IO - 1)), NewCC));
2549           }
2550         } else {
2551           // No Sub, so this is x = <op> y, z; cmp x, 0.
2552           switch (CC) {
2553           case ARMCC::EQ: // Z
2554           case ARMCC::NE: // Z
2555           case ARMCC::MI: // N
2556           case ARMCC::PL: // N
2557           case ARMCC::AL: // none
2558             // CPSR can be used multiple times, we should continue.
2559             break;
2560           case ARMCC::HS: // C
2561           case ARMCC::LO: // C
2562           case ARMCC::VS: // V
2563           case ARMCC::VC: // V
2564           case ARMCC::HI: // C Z
2565           case ARMCC::LS: // C Z
2566           case ARMCC::GE: // N V
2567           case ARMCC::LT: // N V
2568           case ARMCC::GT: // Z N V
2569           case ARMCC::LE: // Z N V
2570             // The instruction uses the V bit or C bit which is not safe.
2571             return false;
2572           }
2573         }
2574       }
2575     }
2576
2577     // If CPSR is not killed nor re-defined, we should check whether it is
2578     // live-out. If it is live-out, do not optimize.
2579     if (!isSafe) {
2580       MachineBasicBlock *MBB = CmpInstr->getParent();
2581       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
2582                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
2583         if ((*SI)->isLiveIn(ARM::CPSR))
2584           return false;
2585     }
2586
2587     // Toggle the optional operand to CPSR.
2588     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
2589     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
2590     assert(!isPredicated(MI) && "Can't use flags from predicated instruction");
2591     CmpInstr->eraseFromParent();
2592
2593     // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
2594     // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
2595     // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
2596     for (unsigned i = 0, e = OperandsToUpdate.size(); i < e; i++)
2597       OperandsToUpdate[i].first->setImm(OperandsToUpdate[i].second);
2598     return true;
2599   }
2600   }
2601
2602   return false;
2603 }
2604
2605 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
2606                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
2607                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
2608   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
2609   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
2610   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
2611     return false;
2612   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
2613     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
2614     return false;
2615
2616   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
2617     return false;
2618
2619   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2620   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
2621     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
2622     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
2623     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
2624       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
2625       // to delete DefMI.
2626       return false;
2627   }
2628
2629   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2630   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
2631     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
2632     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
2633       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
2634       // since it may change the semantics of the code.
2635       return false;
2636   }
2637
2638   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
2639   unsigned NewUseOpc = 0;
2640   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
2641   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
2642   bool Commute = false;
2643   switch (UseOpc) {
2644   default: return false;
2645   case ARM::SUBrr:
2646   case ARM::ADDrr:
2647   case ARM::ORRrr:
2648   case ARM::EORrr:
2649   case ARM::t2SUBrr:
2650   case ARM::t2ADDrr:
2651   case ARM::t2ORRrr:
2652   case ARM::t2EORrr: {
2653     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
2654     switch (UseOpc) {
2655     default: break;
2656     case ARM::SUBrr: {
2657       if (Commute)
2658         return false;
2659       ImmVal = -ImmVal;
2660       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2661       // Fallthrough
2662     }
2663     case ARM::ADDrr:
2664     case ARM::ORRrr:
2665     case ARM::EORrr: {
2666       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2667         return false;
2668       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2669       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2670       switch (UseOpc) {
2671       default: break;
2672       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2673       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2674       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2675       }
2676       break;
2677     }
2678     case ARM::t2SUBrr: {
2679       if (Commute)
2680         return false;
2681       ImmVal = -ImmVal;
2682       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2683       // Fallthrough
2684     }
2685     case ARM::t2ADDrr:
2686     case ARM::t2ORRrr:
2687     case ARM::t2EORrr: {
2688       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2689         return false;
2690       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2691       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2692       switch (UseOpc) {
2693       default: break;
2694       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2695       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2696       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2697       }
2698       break;
2699     }
2700     }
2701   }
2702   }
2703
2704   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2705   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2706   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2707   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2708   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2709                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2710                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2711                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2712                               .addImm(SOImmValV1)));
2713   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2714   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2715   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2716   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2717   DefMI->eraseFromParent();
2718   return true;
2719 }
2720
2721 static unsigned getNumMicroOpsSwiftLdSt(const InstrItineraryData *ItinData,
2722                                         const MachineInstr *MI) {
2723   switch (MI->getOpcode()) {
2724   default: {
2725     const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2726     int UOps = ItinData->getNumMicroOps(Desc.getSchedClass());
2727     assert(UOps >= 0 && "bad # UOps");
2728     return UOps;
2729   }
2730
2731   case ARM::LDRrs:
2732   case ARM::LDRBrs:
2733   case ARM::STRrs:
2734   case ARM::STRBrs: {
2735     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2736     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2737     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2738     if (!isSub &&
2739         (ShImm == 0 ||
2740          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2741           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2742       return 1;
2743     return 2;
2744   }
2745
2746   case ARM::LDRH:
2747   case ARM::STRH: {
2748     if (!MI->getOperand(2).getReg())
2749       return 1;
2750
2751     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2752     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2753     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2754     if (!isSub &&
2755         (ShImm == 0 ||
2756          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2757           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2758       return 1;
2759     return 2;
2760   }
2761
2762   case ARM::LDRSB:
2763   case ARM::LDRSH:
2764     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(3).getImm()) == ARM_AM::sub) ? 3:2;
2765
2766   case ARM::LDRSB_POST:
2767   case ARM::LDRSH_POST: {
2768     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2769     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2770     return (Rt == Rm) ? 4 : 3;
2771   }
2772
2773   case ARM::LDR_PRE_REG:
2774   case ARM::LDRB_PRE_REG: {
2775     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2776     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2777     if (Rt == Rm)
2778       return 3;
2779     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2780     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2781     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2782     if (!isSub &&
2783         (ShImm == 0 ||
2784          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2785           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2786       return 2;
2787     return 3;
2788   }
2789
2790   case ARM::STR_PRE_REG:
2791   case ARM::STRB_PRE_REG: {
2792     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2793     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2794     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2795     if (!isSub &&
2796         (ShImm == 0 ||
2797          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2798           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2799       return 2;
2800     return 3;
2801   }
2802
2803   case ARM::LDRH_PRE:
2804   case ARM::STRH_PRE: {
2805     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2806     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2807     if (!Rm)
2808       return 2;
2809     if (Rt == Rm)
2810       return 3;
2811     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub)
2812       ? 3 : 2;
2813   }
2814
2815   case ARM::LDR_POST_REG:
2816   case ARM::LDRB_POST_REG:
2817   case ARM::LDRH_POST: {
2818     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2819     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2820     return (Rt == Rm) ? 3 : 2;
2821   }
2822
2823   case ARM::LDR_PRE_IMM:
2824   case ARM::LDRB_PRE_IMM:
2825   case ARM::LDR_POST_IMM:
2826   case ARM::LDRB_POST_IMM:
2827   case ARM::STRB_POST_IMM:
2828   case ARM::STRB_POST_REG:
2829   case ARM::STRB_PRE_IMM:
2830   case ARM::STRH_POST:
2831   case ARM::STR_POST_IMM:
2832   case ARM::STR_POST_REG:
2833   case ARM::STR_PRE_IMM:
2834     return 2;
2835
2836   case ARM::LDRSB_PRE:
2837   case ARM::LDRSH_PRE: {
2838     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2839     if (Rm == 0)
2840       return 3;
2841     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2842     if (Rt == Rm)
2843       return 4;
2844     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2845     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2846     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2847     if (!isSub &&
2848         (ShImm == 0 ||
2849          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2850           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2851       return 3;
2852     return 4;
2853   }
2854
2855   case ARM::LDRD: {
2856     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2857     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2858     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2859     if (Rm)
2860       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2861     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2862   }
2863
2864   case ARM::STRD: {
2865     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2866     if (Rm)
2867       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2868     return 2;
2869   }
2870
2871   case ARM::LDRD_POST:
2872   case ARM::t2LDRD_POST:
2873     return 3;
2874
2875   case ARM::STRD_POST:
2876   case ARM::t2STRD_POST:
2877     return 4;
2878
2879   case ARM::LDRD_PRE: {
2880     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2881     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2882     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2883     if (Rm)
2884       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2885     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2886   }
2887
2888   case ARM::t2LDRD_PRE: {
2889     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2890     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2891     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2892   }
2893
2894   case ARM::STRD_PRE: {
2895     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2896     if (Rm)
2897       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2898     return 3;
2899   }
2900
2901   case ARM::t2STRD_PRE:
2902     return 3;
2903
2904   case ARM::t2LDR_POST:
2905   case ARM::t2LDRB_POST:
2906   case ARM::t2LDRB_PRE:
2907   case ARM::t2LDRSBi12:
2908   case ARM::t2LDRSBi8:
2909   case ARM::t2LDRSBpci:
2910   case ARM::t2LDRSBs:
2911   case ARM::t2LDRH_POST:
2912   case ARM::t2LDRH_PRE:
2913   case ARM::t2LDRSBT:
2914   case ARM::t2LDRSB_POST:
2915   case ARM::t2LDRSB_PRE:
2916   case ARM::t2LDRSH_POST:
2917   case ARM::t2LDRSH_PRE:
2918   case ARM::t2LDRSHi12:
2919   case ARM::t2LDRSHi8:
2920   case ARM::t2LDRSHpci:
2921   case ARM::t2LDRSHs:
2922     return 2;
2923
2924   case ARM::t2LDRDi8: {
2925     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2926     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2927     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2928   }
2929
2930   case ARM::t2STRB_POST:
2931   case ARM::t2STRB_PRE:
2932   case ARM::t2STRBs:
2933   case ARM::t2STRDi8:
2934   case ARM::t2STRH_POST:
2935   case ARM::t2STRH_PRE:
2936   case ARM::t2STRHs:
2937   case ARM::t2STR_POST:
2938   case ARM::t2STR_PRE:
2939   case ARM::t2STRs:
2940     return 2;
2941   }
2942 }
2943
2944 // Return the number of 32-bit words loaded by LDM or stored by STM. If this
2945 // can't be easily determined return 0 (missing MachineMemOperand).
2946 //
2947 // FIXME: The current MachineInstr design does not support relying on machine
2948 // mem operands to determine the width of a memory access. Instead, we expect
2949 // the target to provide this information based on the instruction opcode and
2950 // operands. However, using MachineMemOperand is the best solution now for
2951 // two reasons:
2952 //
2953 // 1) getNumMicroOps tries to infer LDM memory width from the total number of MI
2954 // operands. This is much more dangerous than using the MachineMemOperand
2955 // sizes because CodeGen passes can insert/remove optional machine operands. In
2956 // fact, it's totally incorrect for preRA passes and appears to be wrong for
2957 // postRA passes as well.
2958 //
2959 // 2) getNumLDMAddresses is only used by the scheduling machine model and any
2960 // machine model that calls this should handle the unknown (zero size) case.
2961 //
2962 // Long term, we should require a target hook that verifies MachineMemOperand
2963 // sizes during MC lowering. That target hook should be local to MC lowering
2964 // because we can't ensure that it is aware of other MI forms. Doing this will
2965 // ensure that MachineMemOperands are correctly propagated through all passes.
2966 unsigned ARMBaseInstrInfo::getNumLDMAddresses(const MachineInstr *MI) const {
2967   unsigned Size = 0;
2968   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
2969          E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
2970     Size += (*I)->getSize();
2971   }
2972   return Size / 4;
2973 }
2974
2975 unsigned
2976 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
2977                                  const MachineInstr *MI) const {
2978   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2979     return 1;
2980
2981   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2982   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
2983   int ItinUOps = ItinData->getNumMicroOps(Class);
2984   if (ItinUOps >= 0) {
2985     if (Subtarget.isSwift() && (Desc.mayLoad() || Desc.mayStore()))
2986       return getNumMicroOpsSwiftLdSt(ItinData, MI);
2987
2988     return ItinUOps;
2989   }
2990
2991   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2992   switch (Opc) {
2993   default:
2994     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
2995   case ARM::VLDMQIA:
2996   case ARM::VSTMQIA:
2997     return 2;
2998
2999   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
3000   // registers.
3001   //
3002   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
3003   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
3004   // separately by assuming the address is not 64-bit aligned.
3005   //
3006   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
3007   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
3008   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
3009   case ARM::VLDMDIA:
3010   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3011   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3012   case ARM::VLDMSIA:
3013   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3014   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3015   case ARM::VSTMDIA:
3016   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3017   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3018   case ARM::VSTMSIA:
3019   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3020   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
3021     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
3022     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
3023   }
3024
3025   case ARM::LDMIA_RET:
3026   case ARM::LDMIA:
3027   case ARM::LDMDA:
3028   case ARM::LDMDB:
3029   case ARM::LDMIB:
3030   case ARM::LDMIA_UPD:
3031   case ARM::LDMDA_UPD:
3032   case ARM::LDMDB_UPD:
3033   case ARM::LDMIB_UPD:
3034   case ARM::STMIA:
3035   case ARM::STMDA:
3036   case ARM::STMDB:
3037   case ARM::STMIB:
3038   case ARM::STMIA_UPD:
3039   case ARM::STMDA_UPD:
3040   case ARM::STMDB_UPD:
3041   case ARM::STMIB_UPD:
3042   case ARM::tLDMIA:
3043   case ARM::tLDMIA_UPD:
3044   case ARM::tSTMIA_UPD:
3045   case ARM::tPOP_RET:
3046   case ARM::tPOP:
3047   case ARM::tPUSH:
3048   case ARM::t2LDMIA_RET:
3049   case ARM::t2LDMIA:
3050   case ARM::t2LDMDB:
3051   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3052   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3053   case ARM::t2STMIA:
3054   case ARM::t2STMDB:
3055   case ARM::t2STMIA_UPD:
3056   case ARM::t2STMDB_UPD: {
3057     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
3058     if (Subtarget.isSwift()) {
3059       int UOps = 1 + NumRegs;  // One for address computation, one for each ld / st.
3060       switch (Opc) {
3061       default: break;
3062       case ARM::VLDMDIA_UPD:
3063       case ARM::VLDMDDB_UPD:
3064       case ARM::VLDMSIA_UPD:
3065       case ARM::VLDMSDB_UPD:
3066       case ARM::VSTMDIA_UPD:
3067       case ARM::VSTMDDB_UPD:
3068       case ARM::VSTMSIA_UPD:
3069       case ARM::VSTMSDB_UPD:
3070       case ARM::LDMIA_UPD:
3071       case ARM::LDMDA_UPD:
3072       case ARM::LDMDB_UPD:
3073       case ARM::LDMIB_UPD:
3074       case ARM::STMIA_UPD:
3075       case ARM::STMDA_UPD:
3076       case ARM::STMDB_UPD:
3077       case ARM::STMIB_UPD:
3078       case ARM::tLDMIA_UPD:
3079       case ARM::tSTMIA_UPD:
3080       case ARM::t2LDMIA_UPD:
3081       case ARM::t2LDMDB_UPD:
3082       case ARM::t2STMIA_UPD:
3083       case ARM::t2STMDB_UPD:
3084         ++UOps; // One for base register writeback.
3085         break;
3086       case ARM::LDMIA_RET:
3087       case ARM::tPOP_RET:
3088       case ARM::t2LDMIA_RET:
3089         UOps += 2; // One for base reg wb, one for write to pc.
3090         break;
3091       }
3092       return UOps;
3093     } else if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3094       if (NumRegs < 4)
3095         return 2;
3096       // 4 registers would be issued: 2, 2.
3097       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
3098       int A8UOps = (NumRegs / 2);
3099       if (NumRegs % 2)
3100         ++A8UOps;
3101       return A8UOps;
3102     } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3103       int A9UOps = (NumRegs / 2);
3104       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3105       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3106       if ((NumRegs % 2) ||
3107           !MI->hasOneMemOperand() ||
3108           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
3109         ++A9UOps;
3110       return A9UOps;
3111     } else {
3112       // Assume the worst.
3113       return NumRegs;
3114     }
3115   }
3116   }
3117 }
3118
3119 int
3120 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3121                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
3122                                   unsigned DefClass,
3123                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3124   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3125   if (RegNo <= 0)
3126     // Def is the address writeback.
3127     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3128
3129   int DefCycle;
3130   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3131     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3132     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
3133     if (RegNo % 2)
3134       ++DefCycle;
3135   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3136     DefCycle = RegNo;
3137     bool isSLoad = false;
3138
3139     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3140     default: break;
3141     case ARM::VLDMSIA:
3142     case ARM::VLDMSIA_UPD:
3143     case ARM::VLDMSDB_UPD:
3144       isSLoad = true;
3145       break;
3146     }
3147
3148     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3149     // then it takes an extra cycle.
3150     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
3151       ++DefCycle;
3152   } else {
3153     // Assume the worst.
3154     DefCycle = RegNo + 2;
3155   }
3156
3157   return DefCycle;
3158 }
3159
3160 int
3161 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3162                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
3163                                  unsigned DefClass,
3164                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3165   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3166   if (RegNo <= 0)
3167     // Def is the address writeback.
3168     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3169
3170   int DefCycle;
3171   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3172     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
3173     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
3174     DefCycle = RegNo / 2;
3175     if (DefCycle < 1)
3176       DefCycle = 1;
3177     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
3178     DefCycle += 2;
3179   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3180     DefCycle = (RegNo / 2);
3181     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3182     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3183     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
3184       ++DefCycle;
3185     // Result latency is AGU cycles + 2.
3186     DefCycle += 2;
3187   } else {
3188     // Assume the worst.
3189     DefCycle = RegNo + 2;
3190   }
3191
3192   return DefCycle;
3193 }
3194
3195 int
3196 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3197                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
3198                                   unsigned UseClass,
3199                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3200   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3201   if (RegNo <= 0)
3202     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3203
3204   int UseCycle;
3205   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3206     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3207     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
3208     if (RegNo % 2)
3209       ++UseCycle;
3210   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3211     UseCycle = RegNo;
3212     bool isSStore = false;
3213
3214     switch (UseMCID.getOpcode()) {
3215     default: break;
3216     case ARM::VSTMSIA:
3217     case ARM::VSTMSIA_UPD:
3218     case ARM::VSTMSDB_UPD:
3219       isSStore = true;
3220       break;
3221     }
3222
3223     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3224     // then it takes an extra cycle.
3225     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
3226       ++UseCycle;
3227   } else {
3228     // Assume the worst.
3229     UseCycle = RegNo + 2;
3230   }
3231
3232   return UseCycle;
3233 }
3234
3235 int
3236 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3237                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
3238                                  unsigned UseClass,
3239                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3240   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3241   if (RegNo <= 0)
3242     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3243
3244   int UseCycle;
3245   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3246     UseCycle = RegNo / 2;
3247     if (UseCycle < 2)
3248       UseCycle = 2;
3249     // Read in E3.
3250     UseCycle += 2;
3251   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3252     UseCycle = (RegNo / 2);
3253     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3254     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3255     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
3256       ++UseCycle;
3257   } else {
3258     // Assume the worst.
3259     UseCycle = 1;
3260   }
3261   return UseCycle;
3262 }
3263
3264 int
3265 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3266                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
3267                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
3268                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
3269                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3270   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
3271   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
3272
3273   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
3274     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
3275
3276   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
3277   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
3278   // figure it out.
3279   int DefCycle = -1;
3280   bool LdmBypass = false;
3281   switch (DefMCID.getOpcode()) {
3282   default:
3283     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3284     break;
3285
3286   case ARM::VLDMDIA:
3287   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3288   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3289   case ARM::VLDMSIA:
3290   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3291   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3292     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3293     break;
3294
3295   case ARM::LDMIA_RET:
3296   case ARM::LDMIA:
3297   case ARM::LDMDA:
3298   case ARM::LDMDB:
3299   case ARM::LDMIB:
3300   case ARM::LDMIA_UPD:
3301   case ARM::LDMDA_UPD:
3302   case ARM::LDMDB_UPD:
3303   case ARM::LDMIB_UPD:
3304   case ARM::tLDMIA:
3305   case ARM::tLDMIA_UPD:
3306   case ARM::tPUSH:
3307   case ARM::t2LDMIA_RET:
3308   case ARM::t2LDMIA:
3309   case ARM::t2LDMDB:
3310   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3311   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3312     LdmBypass = 1;
3313     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3314     break;
3315   }
3316
3317   if (DefCycle == -1)
3318     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
3319     DefCycle = 2;
3320
3321   int UseCycle = -1;
3322   switch (UseMCID.getOpcode()) {
3323   default:
3324     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3325     break;
3326
3327   case ARM::VSTMDIA:
3328   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3329   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3330   case ARM::VSTMSIA:
3331   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3332   case ARM::VSTMSDB_UPD:
3333     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3334     break;
3335
3336   case ARM::STMIA:
3337   case ARM::STMDA:
3338   case ARM::STMDB:
3339   case ARM::STMIB:
3340   case ARM::STMIA_UPD:
3341   case ARM::STMDA_UPD:
3342   case ARM::STMDB_UPD:
3343   case ARM::STMIB_UPD:
3344   case ARM::tSTMIA_UPD:
3345   case ARM::tPOP_RET:
3346   case ARM::tPOP:
3347   case ARM::t2STMIA:
3348   case ARM::t2STMDB:
3349   case ARM::t2STMIA_UPD:
3350   case ARM::t2STMDB_UPD:
3351     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3352     break;
3353   }
3354
3355   if (UseCycle == -1)
3356     // Assume it's read in the first stage.
3357     UseCycle = 1;
3358
3359   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
3360   if (UseCycle > 0) {
3361     if (LdmBypass) {
3362       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
3363       // first def operand.
3364       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
3365                                           UseClass, UseIdx))
3366         --UseCycle;
3367     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
3368                                                UseClass, UseIdx)) {
3369       --UseCycle;
3370     }
3371   }
3372
3373   return UseCycle;
3374 }
3375
3376 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3377                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3378                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
3379   Dist = 0;
3380
3381   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
3382   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = std::prev(I.getInstrIterator());
3383   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3384
3385   int Idx = -1;
3386   while (II->isInsideBundle()) {
3387     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
3388     if (Idx != -1)
3389       break;
3390     --II;
3391     ++Dist;
3392   }
3393
3394   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
3395   DefIdx = Idx;
3396   return II;
3397 }
3398
3399 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3400                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3401                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
3402   Dist = 0;
3403
3404   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = MI; ++II;
3405   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3406   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3407
3408   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
3409   int Idx = -1;
3410   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
3411     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
3412     if (Idx != -1)
3413       break;
3414     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
3415       ++Dist;
3416     ++II;
3417   }
3418
3419   if (Idx == -1) {
3420     Dist = 0;
3421     return nullptr;
3422   }
3423
3424   UseIdx = Idx;
3425   return II;
3426 }
3427
3428 /// Return the number of cycles to add to (or subtract from) the static
3429 /// itinerary based on the def opcode and alignment. The caller will ensure that
3430 /// adjusted latency is at least one cycle.
3431 static int adjustDefLatency(const ARMSubtarget &Subtarget,
3432                             const MachineInstr *DefMI,
3433                             const MCInstrDesc *DefMCID, unsigned DefAlign) {
3434   int Adjust = 0;
3435   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isCortexA7()) {
3436     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3437     // variants are one cycle cheaper.
3438     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3439     default: break;
3440     case ARM::LDRrs:
3441     case ARM::LDRBrs: {
3442       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3443       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3444       if (ShImm == 0 ||
3445           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3446         --Adjust;
3447       break;
3448     }
3449     case ARM::t2LDRs:
3450     case ARM::t2LDRBs:
3451     case ARM::t2LDRHs:
3452     case ARM::t2LDRSHs: {
3453       // Thumb2 mode: lsl only.
3454       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3455       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3456         --Adjust;
3457       break;
3458     }
3459     }
3460   } else if (Subtarget.isSwift()) {
3461     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3462     // writeback.
3463     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3464     default: break;
3465     case ARM::LDRrs:
3466     case ARM::LDRBrs: {
3467       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3468       bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
3469       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3470       if (!isSub &&
3471           (ShImm == 0 ||
3472            ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3473             ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
3474         Adjust -= 2;
3475       else if (!isSub &&
3476                ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3477         --Adjust;
3478       break;
3479     }
3480     case ARM::t2LDRs:
3481     case ARM::t2LDRBs:
3482     case ARM::t2LDRHs:
3483     case ARM::t2LDRSHs: {
3484       // Thumb2 mode: lsl only.
3485       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3486       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3)
3487         Adjust -= 2;
3488       break;
3489     }
3490     }
3491   }
3492
3493   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9()) {
3494     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3495     default: break;
3496     case ARM::VLD1q8:
3497     case ARM::VLD1q16:
3498     case ARM::VLD1q32:
3499     case ARM::VLD1q64:
3500     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3501     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3502     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3503     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3504     case ARM::VLD1q8wb_register:
3505     case ARM::VLD1q16wb_register:
3506     case ARM::VLD1q32wb_register:
3507     case ARM::VLD1q64wb_register:
3508     case ARM::VLD2d8:
3509     case ARM::VLD2d16:
3510     case ARM::VLD2d32:
3511     case ARM::VLD2q8:
3512     case ARM::VLD2q16:
3513     case ARM::VLD2q32:
3514     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3515     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3516     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3517     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
3518     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
3519     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
3520     case ARM::VLD2d8wb_register:
3521     case ARM::VLD2d16wb_register:
3522     case ARM::VLD2d32wb_register:
3523     case ARM::VLD2q8wb_register:
3524     case ARM::VLD2q16wb_register:
3525     case ARM::VLD2q32wb_register:
3526     case ARM::VLD3d8:
3527     case ARM::VLD3d16:
3528     case ARM::VLD3d32:
3529     case ARM::VLD1d64T:
3530     case ARM::VLD3d8_UPD:
3531     case ARM::VLD3d16_UPD:
3532     case ARM::VLD3d32_UPD:
3533     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
3534     case ARM::VLD1d64Twb_register:
3535     case ARM::VLD3q8_UPD:
3536     case ARM::VLD3q16_UPD:
3537     case ARM::VLD3q32_UPD:
3538     case ARM::VLD4d8:
3539     case ARM::VLD4d16:
3540     case ARM::VLD4d32:
3541     case ARM::VLD1d64Q:
3542     case ARM::VLD4d8_UPD:
3543     case ARM::VLD4d16_UPD:
3544     case ARM::VLD4d32_UPD:
3545     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
3546     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
3547     case ARM::VLD4q8_UPD:
3548     case ARM::VLD4q16_UPD:
3549     case ARM::VLD4q32_UPD:
3550     case ARM::VLD1DUPq8:
3551     case ARM::VLD1DUPq16:
3552     case ARM::VLD1DUPq32:
3553     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3554     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3555     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3556     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3557     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3558     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3559     case ARM::VLD2DUPd8:
3560     case ARM::VLD2DUPd16:
3561     case ARM::VLD2DUPd32:
3562     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3563     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3564     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3565     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3566     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3567     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3568     case ARM::VLD4DUPd8:
3569     case ARM::VLD4DUPd16:
3570     case ARM::VLD4DUPd32:
3571     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
3572     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
3573     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
3574     case ARM::VLD1LNd8:
3575     case ARM::VLD1LNd16:
3576     case ARM::VLD1LNd32:
3577     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
3578     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
3579     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
3580     case ARM::VLD2LNd8:
3581     case ARM::VLD2LNd16:
3582     case ARM::VLD2LNd32:
3583     case ARM::VLD2LNq16:
3584     case ARM::VLD2LNq32:
3585     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
3586     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
3587     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
3588     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
3589     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
3590     case ARM::VLD4LNd8:
3591     case ARM::VLD4LNd16:
3592     case ARM::VLD4LNd32:
3593     case ARM::VLD4LNq16:
3594     case ARM::VLD4LNq32:
3595     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
3596     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
3597     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
3598     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
3599     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
3600       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3601       // instructions increases by one.
3602       ++Adjust;
3603       break;
3604     }
3605   }
3606   return Adjust;
3607 }
3608
3609
3610
3611 int
3612 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3613                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3614                                     const MachineInstr *UseMI,
3615                                     unsigned UseIdx) const {
3616   // No operand latency. The caller may fall back to getInstrLatency.
3617   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3618     return -1;
3619
3620   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
3621   unsigned Reg = DefMO.getReg();
3622   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
3623   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
3624
3625   unsigned DefAdj = 0;
3626   if (DefMI->isBundle()) {
3627     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
3628     DefMCID = &DefMI->getDesc();
3629   }
3630   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
3631       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef()) {
3632     return 1;
3633   }
3634
3635   unsigned UseAdj = 0;
3636   if (UseMI->isBundle()) {
3637     unsigned NewUseIdx;
3638     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
3639                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
3640     if (!NewUseMI)
3641       return -1;
3642
3643     UseMI = NewUseMI;
3644     UseIdx = NewUseIdx;
3645     UseMCID = &UseMI->getDesc();
3646   }
3647
3648   if (Reg == ARM::CPSR) {
3649     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
3650       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
3651       return Subtarget.isLikeA9() ? 1 : 20;
3652     }
3653
3654     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
3655     if (UseMI->isBranch())
3656       return 0;
3657
3658     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
3659     unsigned Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3660
3661     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
3662     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
3663     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
3664     // instructions).
3665     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
3666       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
3667       if (MF->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize))
3668         --Latency;
3669     }
3670     return Latency;
3671   }
3672
3673   if (DefMO.isImplicit() || UseMI->getOperand(UseIdx).isImplicit())
3674     return -1;
3675
3676   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
3677     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3678   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
3679     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3680
3681   // Get the itinerary's latency if possible, and handle variable_ops.
3682   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3683                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3684   // Unable to find operand latency. The caller may resort to getInstrLatency.
3685   if (Latency < 0)
3686     return Latency;
3687
3688   // Adjust for IT block position.
3689   int Adj = DefAdj + UseAdj;
3690
3691   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3692   Adj += adjustDefLatency(Subtarget, DefMI, DefMCID, DefAlign);
3693   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3694     return Latency + Adj;
3695   }
3696   // Return the itinerary latency, which may be zero but not less than zero.
3697   return Latency;
3698 }
3699
3700 int
3701 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3702                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
3703                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
3704   if (!DefNode->isMachineOpcode())
3705     return 1;
3706
3707   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
3708
3709   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
3710     return 0;
3711
3712   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3713     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
3714
3715   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
3716     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
3717     if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift())
3718       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
3719     else
3720       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
3721   }
3722
3723   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
3724   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
3725   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
3726     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3727   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
3728   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
3729     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3730   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3731                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3732
3733   if (Latency > 1 &&
3734       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() ||
3735        Subtarget.isCortexA7())) {
3736     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3737     // variants are one cycle cheaper.
3738     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3739     default: break;
3740     case ARM::LDRrs:
3741     case ARM::LDRBrs: {
3742       unsigned ShOpVal =
3743         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3744       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3745       if (ShImm == 0 ||
3746           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3747         --Latency;
3748       break;
3749     }
3750     case ARM::t2LDRs:
3751     case ARM::t2LDRBs:
3752     case ARM::t2LDRHs:
3753     case ARM::t2LDRSHs: {
3754       // Thumb2 mode: lsl only.
3755       unsigned ShAmt =
3756         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3757       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3758         --Latency;
3759       break;
3760     }
3761     }
3762   } else if (DefIdx == 0 && Latency > 2 && Subtarget.isSwift()) {
3763     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3764     // writeback.
3765     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3766     default: break;
3767     case ARM::LDRrs:
3768     case ARM::LDRBrs: {
3769       unsigned ShOpVal =
3770         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3771       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3772       if (ShImm == 0 ||
3773           ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3774            ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3775         Latency -= 2;
3776       else if (ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3777         --Latency;
3778       break;
3779     }
3780     case ARM::t2LDRs:
3781     case ARM::t2LDRBs:
3782     case ARM::t2LDRHs:
3783     case ARM::t2LDRSHs: {
3784       // Thumb2 mode: lsl 0-3 only.
3785       Latency -= 2;
3786       break;
3787     }
3788     }
3789   }
3790
3791   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9())
3792     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3793     default: break;
3794     case ARM::VLD1q8:
3795     case ARM::VLD1q16:
3796     case ARM::VLD1q32:
3797     case ARM::VLD1q64:
3798     case ARM::VLD1q8wb_register:
3799     case ARM::VLD1q16wb_register:
3800     case ARM::VLD1q32wb_register:
3801     case ARM::VLD1q64wb_register:
3802     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3803     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3804     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3805     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3806     case ARM::VLD2d8:
3807     case ARM::VLD2d16:
3808     case ARM::VLD2d32:
3809     case ARM::VLD2q8Pseudo:
3810     case ARM::VLD2q16Pseudo:
3811     case ARM::VLD2q32Pseudo:
3812     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3813     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3814     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3815     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
3816     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
3817     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
3818     case ARM::VLD2d8wb_register:
3819     case ARM::VLD2d16wb_register:
3820     case ARM::VLD2d32wb_register:
3821     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
3822     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
3823     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
3824     case ARM::VLD3d8Pseudo:
3825     case ARM::VLD3d16Pseudo:
3826     case ARM::VLD3d32Pseudo:
3827     case ARM::VLD1d64TPseudo:
3828     case ARM::VLD1d64TPseudoWB_fixed:
3829     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
3830     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
3831     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
3832     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
3833     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
3834     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
3835     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
3836     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
3837     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
3838     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
3839     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
3840     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
3841     case ARM::VLD4d8Pseudo:
3842     case ARM::VLD4d16Pseudo:
3843     case ARM::VLD4d32Pseudo:
3844     case ARM::VLD1d64QPseudo:
3845     case ARM::VLD1d64QPseudoWB_fixed:
3846     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
3847     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
3848     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
3849     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
3850     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
3851     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
3852     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
3853     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
3854     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
3855     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
3856     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
3857     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
3858     case ARM::VLD1DUPq8:
3859     case ARM::VLD1DUPq16:
3860     case ARM::VLD1DUPq32:
3861     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3862     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3863     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3864     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3865     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3866     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3867     case ARM::VLD2DUPd8:
3868     case ARM::VLD2DUPd16:
3869     case ARM::VLD2DUPd32:
3870     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3871     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3872     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3873     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3874     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3875     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3876     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
3877     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
3878     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
3879     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
3880     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
3881     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
3882     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
3883     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
3884     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
3885     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
3886     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
3887     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
3888     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
3889     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
3890     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
3891     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
3892     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
3893     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
3894     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
3895     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
3896     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
3897     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
3898     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
3899     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
3900     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
3901     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
3902     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
3903     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
3904     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
3905     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
3906     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
3907     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
3908       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3909       // instructions increases by one.
3910       ++Latency;
3911       break;
3912     }
3913
3914   return Latency;
3915 }
3916
3917 unsigned ARMBaseInstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const {
3918    if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3919       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3920     return 0;
3921
3922   if (MI->isBundle())
3923     return 0;
3924
3925   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3926
3927   if (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)) {
3928     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3929     // instructions, this apparently increases their latencies.
3930     return 1;
3931   }
3932   return 0;
3933 }
3934
3935 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3936                                            const MachineInstr *MI,
3937                                            unsigned *PredCost) const {
3938   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3939       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3940     return 1;
3941
3942   // An instruction scheduler typically runs on unbundled instructions, however
3943   // other passes may query the latency of a bundled instruction.
3944   if (MI->isBundle()) {
3945     unsigned Latency = 0;
3946     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
3947     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3948     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
3949       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
3950         Latency += getInstrLatency(ItinData, I, PredCost);
3951     }
3952     return Latency;
3953   }
3954
3955   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3956   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))) {
3957     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3958     // instructions, this apparently increases their latencies.
3959     *PredCost = 1;
3960   }
3961   // Be sure to call getStageLatency for an empty itinerary in case it has a
3962   // valid MinLatency property.
3963   if (!ItinData)
3964     return MI->mayLoad() ? 3 : 1;
3965
3966   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
3967
3968   // For instructions with variable uops, use uops as latency.
3969   if (!ItinData->isEmpty() && ItinData->getNumMicroOps(Class) < 0)
3970     return getNumMicroOps(ItinData, MI);
3971
3972   // For the common case, fall back on the itinerary's latency.
3973   unsigned Latency = ItinData->getStageLatency(Class);
3974
3975   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3976   unsigned DefAlign = MI->hasOneMemOperand()
3977     ? (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3978   int Adj = adjustDefLatency(Subtarget, MI, &MCID, DefAlign);
3979   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3980     return Latency + Adj;
3981   }
3982   return Latency;
3983 }
3984
3985 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3986                                       SDNode *Node) const {
3987   if (!Node->isMachineOpcode())
3988     return 1;
3989
3990   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3991     return 1;
3992
3993   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
3994   switch (Opcode) {
3995   default:
3996     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
3997   case ARM::VLDMQIA:
3998   case ARM::VSTMQIA:
3999     return 2;
4000   }
4001 }
4002
4003 bool ARMBaseInstrInfo::
4004 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
4005                       const MachineRegisterInfo *MRI,
4006                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
4007                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
4008   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4009   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4010   if (Subtarget.isCortexA8() &&
4011       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
4012     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
4013     return true;
4014
4015   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
4016   int Latency = computeOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
4017   if (Latency < 0)
4018     Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
4019   if (Latency <= 3)
4020     return false;
4021   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
4022          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
4023 }
4024
4025 bool ARMBaseInstrInfo::
4026 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
4027                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
4028   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
4029     return false;
4030
4031   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4032   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
4033     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
4034     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
4035     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
4036   }
4037   return false;
4038 }
4039
4040 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
4041                                          StringRef &ErrInfo) const {
4042   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
4043     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
4044     return false;
4045   }
4046   return true;
4047 }
4048
4049 // LoadStackGuard has so far only been implemented for MachO. Different code
4050 // sequence is needed for other targets.
4051 void ARMBaseInstrInfo::expandLoadStackGuardBase(MachineBasicBlock::iterator MI,
4052                                                 unsigned LoadImmOpc,
4053                                                 unsigned LoadOpc,
4054                                                 Reloc::Model RM) const {
4055   MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
4056   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
4057   unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
4058   const GlobalValue *GV =
4059       cast<GlobalValue>((*MI->memoperands_begin())->getValue());
4060   MachineInstrBuilder MIB;
4061
4062   BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadImmOpc), Reg)
4063       .addGlobalAddress(GV, 0, ARMII::MO_NONLAZY);
4064
4065   if (Subtarget.GVIsIndirectSymbol(GV, RM)) {
4066     MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadOpc), Reg);
4067     MIB.addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0);
4068     unsigned Flag = MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant;
4069     MachineMemOperand *MMO = MBB.getParent()->
4070         getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getGOT(), Flag, 4, 4);
4071     MIB.addMemOperand(MMO);
4072     AddDefaultPred(MIB);
4073   }
4074
4075   MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadOpc), Reg);
4076   MIB.addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0);
4077   MIB.setMemRefs(MI->memoperands_begin(), MI->memoperands_end());
4078   AddDefaultPred(MIB);
4079 }
4080
4081 bool
4082 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
4083                                      unsigned &AddSubOpc,
4084                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
4085   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
4086   if (I == MLxEntryMap.end())
4087     return false;
4088
4089   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
4090   MulOpc = Entry.MulOpc;
4091   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
4092   NegAcc = Entry.NegAcc;
4093   HasLane = Entry.HasLane;
4094   return true;
4095 }
4096
4097 //===----------------------------------------------------------------------===//
4098 // Execution domains.
4099 //===----------------------------------------------------------------------===//
4100 //
4101 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
4102 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
4103 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
4104 // pipeline.
4105 //
4106 // We use the following execution domain numbering:
4107 //
4108 enum ARMExeDomain {
4109   ExeGeneric = 0,
4110   ExeVFP = 1,
4111   ExeNEON = 2
4112 };
4113 //
4114 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
4115 //
4116 std::pair<uint16_t, uint16_t>
4117 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
4118   // VMOVD, VMOVRS and VMOVSR are VFP instructions, but can be changed to NEON
4119   // if they are not predicated.
4120   if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
4121     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
4122
4123   // CortexA9 is particularly picky about mixing the two and wants these
4124   // converted.
4125   if (Subtarget.isCortexA9() && !isPredicated(MI) &&
4126       (MI->getOpcode() == ARM::VMOVRS ||
4127        MI->getOpcode() == ARM::VMOVSR ||
4128        MI->getOpcode() == ARM::VMOVS))
4129     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
4130
4131   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
4132   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4133
4134   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
4135     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
4136
4137   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
4138   // Treat them as NEON instructions.
4139   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
4140     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
4141
4142   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
4143     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
4144
4145   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
4146 }
4147
4148 static unsigned getCorrespondingDRegAndLane(const TargetRegisterInfo *TRI,
4149                                             unsigned SReg, unsigned &Lane) {
4150   unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_0, &ARM::DPRRegClass);
4151   Lane = 0;
4152
4153   if (DReg != ARM::NoRegister)
4154    return DReg;
4155
4156   Lane = 1;
4157   DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_1, &ARM::DPRRegClass);
4158
4159   assert(DReg && "S-register with no D super-register?");
4160   return DReg;
4161 }
4162
4163 /// getImplicitSPRUseForDPRUse - Given a use of a DPR register and lane,
4164 /// set ImplicitSReg to a register number that must be marked as implicit-use or
4165 /// zero if no register needs to be defined as implicit-use.
4166 ///
4167 /// If the function cannot determine if an SPR should be marked implicit use or
4168 /// not, it returns false.
4169 ///
4170 /// This function handles cases where an instruction is being modified from taking
4171 /// an SPR to a DPR[Lane]. A use of the DPR is being added, which may conflict
4172 /// with an earlier def of an SPR corresponding to DPR[Lane^1] (i.e. the other
4173 /// lane of the DPR).
4174 ///
4175 /// If the other SPR is defined, an implicit-use of it should be added. Else,
4176 /// (including the case where the DPR itself is defined), it should not.
4177 ///
4178 static bool getImplicitSPRUseForDPRUse(const TargetRegisterInfo *TRI,
4179                                        MachineInstr *MI,
4180                                        unsigned DReg, unsigned Lane,
4181                                        unsigned &ImplicitSReg) {
4182   // If the DPR is defined or used already, the other SPR lane will be chained
4183   // correctly, so there is nothing to be done.
4184   if (MI->definesRegister(DReg, TRI) || MI->readsRegister(DReg, TRI)) {
4185     ImplicitSReg = 0;
4186     return true;
4187   }
4188
4189   // Otherwise we need to go searching to see if the SPR is set explicitly.
4190   ImplicitSReg = TRI->getSubReg(DReg,
4191                                 (Lane & 1) ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1);
4192   MachineBasicBlock::LivenessQueryResult LQR =
4193     MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, ImplicitSReg, MI);
4194
4195   if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Live)
4196     return true;
4197   else if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Unknown)
4198     return false;
4199
4200   // If the register is known not to be live, there is no need to add an
4201   // implicit-use.
4202   ImplicitSReg = 0;
4203   return true;
4204 }
4205
4206 void
4207 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
4208   unsigned DstReg, SrcReg, DReg;
4209   unsigned Lane;
4210   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
4211   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
4212   switch (MI->getOpcode()) {
4213     default:
4214       llvm_unreachable("cannot handle opcode!");
4215       break;
4216     case ARM::VMOVD:
4217       if (Domain != ExeNEON)
4218         break;
4219
4220       // Zap the predicate operands.
4221       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
4222
4223       // Source instruction is %DDst = VMOVD %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4224       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4225       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4226
4227       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4228         MI->RemoveOperand(i-1);
4229
4230       // Change to a %DDst = VORRd %DSrc, %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4231       MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
4232       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4233                         .addReg(SrcReg)
4234                         .addReg(SrcReg));
4235       break;
4236     case ARM::VMOVRS:
4237       if (Domain != ExeNEON)
4238         break;
4239       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VGETLN");
4240
4241       // Source instruction is %RDst = VMOVRS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4242       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4243       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4244
4245       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4246         MI->RemoveOperand(i-1);
4247
4248       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, Lane);
4249
4250       // Convert to %RDst = VGETLNi32 %DSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4251       // Note that DSrc has been widened and the other lane may be undef, which
4252       // contaminates the entire register.
4253       MI->setDesc(get(ARM::VGETLNi32));
4254       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4255                         .addReg(DReg, RegState::Undef)
4256                         .addImm(Lane));
4257
4258       // The old source should be an implicit use, otherwise we might think it
4259       // was dead before here.
4260       MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4261       break;
4262     case ARM::VMOVSR: {
4263       if (Domain != ExeNEON)
4264         break;
4265       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VSETLN");
4266
4267       // Source instruction is %SDst = VMOVSR %RSrc, 14, %noreg (; implicits)
4268       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4269       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4270
4271       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, Lane);
4272
4273       unsigned ImplicitSReg;
4274       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DReg, Lane, ImplicitSReg))
4275         break;
4276
4277       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4278         MI->RemoveOperand(i-1);
4279
4280       // Convert to %DDst = VSETLNi32 %DDst, %RSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4281       // Again DDst may be undefined at the beginning of this instruction.
4282       MI->setDesc(get(ARM::VSETLNi32));
4283       MIB.addReg(DReg, RegState::Define)
4284          .addReg(DReg, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DReg, TRI)))
4285          .addReg(SrcReg)
4286          .addImm(Lane);
4287       AddDefaultPred(MIB);
4288
4289       // The narrower destination must be marked as set to keep previous chains
4290       // in place.
4291       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4292       if (ImplicitSReg != 0)
4293         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4294       break;
4295     }
4296     case ARM::VMOVS: {
4297       if (Domain != ExeNEON)
4298         break;
4299
4300       // Source instruction is %SDst = VMOVS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4301       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4302       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4303
4304       unsigned DstLane = 0, SrcLane = 0, DDst, DSrc;
4305       DDst = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, DstLane);
4306       DSrc = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, SrcLane);
4307
4308       unsigned ImplicitSReg;
4309       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DSrc, SrcLane, ImplicitSReg))
4310         break;
4311
4312       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4313         MI->RemoveOperand(i-1);
4314
4315       if (DSrc == DDst) {
4316         // Destination can be:
4317         //     %DDst = VDUPLN32d %DDst, Lane, 14, %noreg (; implicits)
4318         MI->setDesc(get(ARM::VDUPLN32d));
4319         MIB.addReg(DDst, RegState::Define)
4320            .addReg(DDst, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DDst, TRI)))
4321            .addImm(SrcLane);
4322         AddDefaultPred(MIB);
4323
4324         // Neither the source or the destination are naturally represented any
4325         // more, so add them in manually.
4326         MIB.addReg(DstReg, RegState::Implicit | RegState::Define);
4327         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4328         if (ImplicitSReg != 0)
4329           MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4330         break;
4331       }
4332
4333       // In general there's no single instruction that can perform an S <-> S
4334       // move in NEON space, but a pair of VEXT instructions *can* do the
4335       // job. It turns out that the VEXTs needed will only use DSrc once, with
4336       // the position based purely on the combination of lane-0 and lane-1
4337       // involved. For example
4338       //     vmov s0, s2 -> vext.32 d0, d0, d1, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4339       //     vmov s1, s3 -> vext.32 d0, d1, d0, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4340       //     vmov s0, s3 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d1, d0, #1
4341       //     vmov s1, s2 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d0, d1, #1
4342       //
4343       // Pattern of the MachineInstrs is:
4344       //     %DDst = VEXTd32 %DSrc1, %DSrc2, Lane, 14, %noreg (;implicits)
4345       MachineInstrBuilder NewMIB;
4346       NewMIB = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4347                        get(ARM::VEXTd32), DDst);
4348
4349       // On the first instruction, both DSrc and DDst may be <undef> if present.
4350       // Specifically when the original instruction didn't have them as an
4351       // <imp-use>.
4352       unsigned CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4353       bool CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4354       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4355
4356       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4357       CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4358       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4359
4360       NewMIB.addImm(1);
4361       AddDefaultPred(NewMIB);
4362
4363       if (SrcLane == DstLane)
4364         NewMIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4365
4366       MI->setDesc(get(ARM::VEXTd32));
4367       MIB.addReg(DDst, RegState::Define);
4368
4369       // On the second instruction, DDst has definitely been defined above, so
4370       // it is not <undef>. DSrc, if present, can be <undef> as above.
4371       CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4372       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4373       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4374
4375       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4376       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4377       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4378
4379       MIB.addImm(1);
4380       AddDefaultPred(MIB);
4381
4382       if (SrcLane != DstLane)
4383         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4384
4385       // As before, the original destination is no longer represented, add it
4386       // implicitly.
4387       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4388       if (ImplicitSReg != 0)
4389         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4390       break;
4391     }
4392   }
4393
4394 }
4395
4396 //===----------------------------------------------------------------------===//
4397 // Partial register updates
4398 //===----------------------------------------------------------------------===//
4399 //
4400 // Swift renames NEON registers with 64-bit granularity.  That means any
4401 // instruction writing an S-reg implicitly reads the containing D-reg.  The
4402 // problem is mostly avoided by translating f32 operations to v2f32 operations
4403 // on D-registers, but f32 loads are still a problem.
4404 //
4405 // These instructions can load an f32 into a NEON register:
4406 //
4407 // VLDRS - Only writes S, partial D update.
4408 // VLD1LNd32 - Writes all D-regs, explicit partial D update, 2 uops.
4409 // VLD1DUPd32 - Writes all D-regs, no partial reg update, 2 uops.
4410 //
4411 // FCONSTD can be used as a dependency-breaking instruction.
4412 unsigned ARMBaseInstrInfo::
4413 getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI,
4414                              unsigned OpNum,
4415                              const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4416   if (!SwiftPartialUpdateClearance ||
4417       !(Subtarget.isSwift() || Subtarget.isCortexA15()))
4418     return 0;
4419
4420   assert(TRI && "Need TRI instance");
4421
4422   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4423   if (MO.readsReg())
4424     return 0;
4425   unsigned Reg = MO.getReg();
4426   int UseOp = -1;
4427
4428   switch(MI->getOpcode()) {
4429     // Normal instructions writing only an S-register.
4430   case ARM::VLDRS:
4431   case ARM::FCONSTS:
4432   case ARM::VMOVSR:
4433   case ARM::VMOVv8i8:
4434   case ARM::VMOVv4i16:
4435   case ARM::VMOVv2i32:
4436   case ARM::VMOVv2f32:
4437   case ARM::VMOVv1i64:
4438     UseOp = MI->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
4439     break;
4440
4441     // Explicitly reads the dependency.
4442   case ARM::VLD1LNd32:
4443     UseOp = 3;
4444     break;
4445   default:
4446     return 0;
4447   }
4448
4449   // If this instruction actually reads a value from Reg, there is no unwanted
4450   // dependency.
4451   if (UseOp != -1 && MI->getOperand(UseOp).readsReg())
4452     return 0;
4453
4454   // We must be able to clobber the whole D-reg.
4455   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
4456     // Virtual register must be a foo:ssub_0<def,undef> operand.
4457     if (!MO.getSubReg() || MI->readsVirtualRegister(Reg))
4458       return 0;
4459   } else if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4460     // Physical register: MI must define the full D-reg.
4461     unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, ARM::ssub_0,
4462                                              &ARM::DPRRegClass);
4463     if (!DReg || !MI->definesRegister(DReg, TRI))
4464       return 0;
4465   }
4466
4467   // MI has an unwanted D-register dependency.
4468   // Avoid defs in the previous N instructrions.
4469   return SwiftPartialUpdateClearance;
4470 }
4471
4472 // Break a partial register dependency after getPartialRegUpdateClearance
4473 // returned non-zero.
4474 void ARMBaseInstrInfo::
4475 breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI,
4476                           unsigned OpNum,
4477                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4478   assert(MI && OpNum < MI->getDesc().getNumDefs() && "OpNum is not a def");
4479   assert(TRI && "Need TRI instance");
4480
4481   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4482   unsigned Reg = MO.getReg();
4483   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
4484          "Can't break virtual register dependencies.");
4485   unsigned DReg = Reg;
4486
4487   // If MI defines an S-reg, find the corresponding D super-register.
4488   if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4489     DReg = ARM::D0 + (Reg - ARM::S0) / 2;
4490     assert(TRI->isSuperRegister(Reg, DReg) && "Register enums broken");
4491   }
4492
4493   assert(ARM::DPRRegClass.contains(DReg) && "Can only break D-reg deps");
4494   assert(MI->definesRegister(DReg, TRI) && "MI doesn't clobber full D-reg");
4495
4496   // FIXME: In some cases, VLDRS can be changed to a VLD1DUPd32 which defines
4497   // the full D-register by loading the same value to both lanes.  The
4498   // instruction is micro-coded with 2 uops, so don't do this until we can
4499   // properly schedule micro-coded instructions.  The dispatcher stalls cause
4500   // too big regressions.
4501
4502   // Insert the dependency-breaking FCONSTD before MI.
4503   // 96 is the encoding of 0.5, but the actual value doesn't matter here.
4504   AddDefaultPred(BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4505                          get(ARM::FCONSTD), DReg).addImm(96));
4506   MI->addRegisterKilled(DReg, TRI, true);
4507 }
4508
4509 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
4510   return (Subtarget.getFeatureBits() & ARM::HasV6T2Ops) != 0;
4511 }
4512
4513 bool ARMBaseInstrInfo::isSwiftFastImmShift(const MachineInstr *MI) const {
4514   if (MI->getNumOperands() < 4)
4515     return true;
4516   unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
4517   unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOffset(ShOpVal);
4518   // Swift supports faster shifts for: lsl 2, lsl 1, and lsr 1.
4519   if ((ShImm == 1 && ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsr) ||
4520       ((ShImm == 1 || ShImm == 2) &&
4521        ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
4522     return true;
4523
4524   return false;
4525 }
4526
4527 bool ARMBaseInstrInfo::getRegSequenceLikeInputs(
4528     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
4529     SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const {
4530   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4531   assert(MI.isRegSequenceLike() && "Invalid kind of instruction");
4532
4533   switch (MI.getOpcode()) {
4534   case ARM::VMOVDRR:
4535     // dX = VMOVDRR rY, rZ
4536     // is the same as:
4537     // dX = REG_SEQUENCE rY, ssub_0, rZ, ssub_1
4538     // Populate the InputRegs accordingly.
4539     // rY
4540     const MachineOperand *MOReg = &MI.getOperand(1);
4541     InputRegs.push_back(
4542         RegSubRegPairAndIdx(MOReg->getReg(), MOReg->getSubReg(), ARM::ssub_0));
4543     // rZ
4544     MOReg = &MI.getOperand(2);
4545     InputRegs.push_back(
4546         RegSubRegPairAndIdx(MOReg->getReg(), MOReg->getSubReg(), ARM::ssub_1));
4547     return true;
4548   }
4549   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4550 }
4551
4552 bool ARMBaseInstrInfo::getExtractSubregLikeInputs(
4553     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
4554     RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const {
4555   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4556   assert(MI.isExtractSubregLike() && "Invalid kind of instruction");
4557
4558   switch (MI.getOpcode()) {
4559   case ARM::VMOVRRD:
4560     // rX, rY = VMOVRRD dZ
4561     // is the same as:
4562     // rX = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_0
4563     // rY = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_1
4564     const MachineOperand &MOReg = MI.getOperand(2);
4565     InputReg.Reg = MOReg.getReg();
4566     InputReg.SubReg = MOReg.getSubReg();
4567     InputReg.SubIdx = DefIdx == 0 ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1;
4568     return true;
4569   }
4570   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4571 }
4572
4573 bool ARMBaseInstrInfo::getInsertSubregLikeInputs(
4574     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx, RegSubRegPair &BaseReg,
4575     RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const {
4576   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4577   assert(MI.isInsertSubregLike() && "Invalid kind of instruction");
4578
4579   switch (MI.getOpcode()) {
4580   case ARM::VSETLNi32:
4581     // dX = VSETLNi32 dY, rZ, imm
4582     const MachineOperand &MOBaseReg = MI.getOperand(1);
4583     const MachineOperand &MOInsertedReg = MI.getOperand(2);
4584     const MachineOperand &MOIndex = MI.getOperand(3);
4585     BaseReg.Reg = MOBaseReg.getReg();
4586     BaseReg.SubReg = MOBaseReg.getSubReg();
4587
4588     InsertedReg.Reg = MOInsertedReg.getReg();
4589     InsertedReg.SubReg = MOInsertedReg.getSubReg();
4590     InsertedReg.SubIdx = MOIndex.getImm() == 0 ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1;
4591     return true;
4592   }
4593   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4594 }