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/CodeGen/TargetSchedule.h"
  32 #include "llvm/IR/Constants.h"
  33 #include "llvm/IR/Function.h"
  34 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  35 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  36 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  37 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
  38 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  39 #include "llvm/Support/Debug.h"
  40 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42
  43 using namespace llvm;
  44
  45 #define DEBUG_TYPE "arm-instrinfo"
  46
  47 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  48 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  49
  50 static cl::opt<bool>
  51 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  52                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  53
  54 static cl::opt<bool>
  55 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden, cl::init(true),
  56            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
  57
  58 static cl::opt<unsigned>
  59 SwiftPartialUpdateClearance("swift-partial-update-clearance",
  60      cl::Hidden, cl::init(12),
  61      cl::desc("Clearance before partial register updates"));
  62
  63 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  64 struct ARM_MLxEntry {
  65   uint16_t MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  66   uint16_t MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  67   uint16_t AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  68   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  69   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  70 };
  71
  72 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  73   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  74   // fp scalar ops
  75   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  76   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  77   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  78   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  79   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  80   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  81   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  82   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  83
  84   // fp SIMD ops
  85   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  86   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  87   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  88   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  89   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  90   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  91   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  92   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  93 };
  94
  95 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  96   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  97     Subtarget(STI) {
  98   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  99     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
 100       llvm_unreachable("Duplicated entries?");
 101     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
 102     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
 103   }
 104 }
 105
 106 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
 107 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
 108 ScheduleHazardRecognizer *
 109 ARMBaseInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
 110                                                const ScheduleDAG *DAG) const {
 111   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
 112     const InstrItineraryData *II =
 113         static_cast<const ARMSubtarget *>(STI)->getInstrItineraryData();
 114     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 115   }
 116   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(STI, DAG);
 117 }
 118
 119 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 120 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 121                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 122   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 123     return (ScheduleHazardRecognizer *)new ARMHazardRecognizer(II, DAG);
 124   return TargetInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 125 }
 126
 127 MachineInstr *
 128 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 129                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 130                                         LiveVariables *LV) const {
 131   // FIXME: Thumb2 support.
 132
 133   if (!EnableARM3Addr)
 134     return nullptr;
 135
 136   MachineInstr *MI = MBBI;
 137   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 138   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 139   bool isPre = false;
 140   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 141   default: return nullptr;
 142   case ARMII::IndexModePre:
 143     isPre = true;
 144     break;
 145   case ARMII::IndexModePost:
 146     break;
 147   }
 148
 149   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 150   // operation.
 151   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 152   if (MemOpc == 0)
 153     return nullptr;
 154
 155   MachineInstr *UpdateMI = nullptr;
 156   MachineInstr *MemMI = nullptr;
 157   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 158   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 159   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 160   bool isLoad = !MI->mayStore();
 161   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 162   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 163   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 164   unsigned WBReg = WB.getReg();
 165   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 166   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 167   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 168   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 169   switch (AddrMode) {
 170   default: llvm_unreachable("Unknown indexed op!");
 171   case ARMII::AddrMode2: {
 172     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 173     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 174     if (OffReg == 0) {
 175       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 176         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 177         // add more than 1 instruction. Abandon!
 178         return nullptr;
 179       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 180                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 181         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 182         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 183     } else if (Amt != 0) {
 184       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 185       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 186       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 187                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
 188         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 189         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 190     } else
 191       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 192                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 193         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 194         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 195     break;
 196   }
 197   case ARMII::AddrMode3 : {
 198     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 199     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 200     if (OffReg == 0)
 201       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 202       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 203                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 204         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 205         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 206     else
 207       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 208                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 209         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 210         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 211     break;
 212   }
 213   }
 214
 215   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 216   if (isPre) {
 217     if (isLoad)
 218       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 219                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 220         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 221     else
 222       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 223                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 224         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 225     NewMIs.push_back(MemMI);
 226     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 227   } else {
 228     if (isLoad)
 229       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 230                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 231         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 232     else
 233       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 234                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 235         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 236     if (WB.isDead())
 237       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 238     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 239     NewMIs.push_back(MemMI);
 240   }
 241
 242   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 243   if (LV) {
 244     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 245       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 246       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 247         unsigned Reg = MO.getReg();
 248
 249         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 250         if (MO.isDef()) {
 251           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 252           if (MO.isDead())
 253             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 254         }
 255         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 256           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 257             // Look at the two new MI's in reverse order.
 258             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 259             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 260               continue;
 261             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 262             if (VI.removeKill(MI))
 263               VI.Kills.push_back(NewMI);
 264             break;
 265           }
 266         }
 267       }
 268     }
 269   }
 270
 271   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 272   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 273   return NewMIs[0];
 274 }
 275
 276 // Branch analysis.
 277 bool
 278 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 279                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 280                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 281                                 bool AllowModify) const {
 282   TBB = nullptr;
 283   FBB = nullptr;
 284
 285   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 286   if (I == MBB.begin())
 287     return false; // Empty blocks are easy.
 288   --I;
 289
 290   // Walk backwards from the end of the basic block until the branch is
 291   // analyzed or we give up.
 292   while (isPredicated(I) || I->isTerminator() || I->isDebugValue()) {
 293
 294     // Flag to be raised on unanalyzeable instructions. This is useful in cases
 295     // where we want to clean up on the end of the basic block before we bail
 296     // out.
 297     bool CantAnalyze = false;
 298
 299     // Skip over DEBUG values and predicated nonterminators.
 300     while (I->isDebugValue() || !I->isTerminator()) {
 301       if (I == MBB.begin())
 302         return false;
 303       --I;
 304     }
 305
 306     if (isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 307         isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 308       // Indirect branches and jump tables can't be analyzed, but we still want
 309       // to clean up any instructions at the tail of the basic block.
 310       CantAnalyze = true;
 311     } else if (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 312       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 313     } else if (isCondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 314       // Bail out if we encounter multiple conditional branches.
 315       if (!Cond.empty())
 316         return true;
 317
 318       assert(!FBB && "FBB should have been null.");
 319       FBB = TBB;
 320       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 321       Cond.push_back(I->getOperand(1));
 322       Cond.push_back(I->getOperand(2));
 323     } else if (I->isReturn()) {
 324       // Returns can't be analyzed, but we should run cleanup.
 325       CantAnalyze = !isPredicated(I);
 326     } else {
 327       // We encountered other unrecognized terminator. Bail out immediately.
 328       return true;
 329     }
 330
 331     // Cleanup code - to be run for unpredicated unconditional branches and
 332     //                returns.
 333     if (!isPredicated(I) &&
 334           (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 335            isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 336            isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 337            I->isReturn())) {
 338       // Forget any previous condition branch information - it no longer applies.
 339       Cond.clear();
 340       FBB = nullptr;
 341
 342       // If we can modify the function, delete everything below this
 343       // unconditional branch.
 344       if (AllowModify) {
 345         MachineBasicBlock::iterator DI = std::next(I);
 346         while (DI != MBB.end()) {
 347           MachineInstr *InstToDelete = DI;
 348           ++DI;
 349           InstToDelete->eraseFromParent();
 350         }
 351       }
 352     }
 353
 354     if (CantAnalyze)
 355       return true;
 356
 357     if (I == MBB.begin())
 358       return false;
 359
 360     --I;
 361   }
 362
 363   // We made it past the terminators without bailing out - we must have
 364   // analyzed this branch successfully.
 365   return false;
 366 }
 367
 368
 369 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 370   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
 371   if (I == MBB.end())
 372     return 0;
 373
 374   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 375       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 376     return 0;
 377
 378   // Remove the branch.
 379   I->eraseFromParent();
 380
 381   I = MBB.end();
 382
 383   if (I == MBB.begin()) return 1;
 384   --I;
 385   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 386     return 1;
 387
 388   // Remove the branch.
 389   I->eraseFromParent();
 390   return 2;
 391 }
 392
 393 unsigned
 394 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 395                                MachineBasicBlock *FBB,
 396                                ArrayRef<MachineOperand> Cond,
 397                                DebugLoc DL) const {
 398   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 399   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 400     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 401   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 402     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 403   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
 404
 405   // Shouldn't be a fall through.
 406   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 407   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 408          "ARM branch conditions have two components!");
 409
 410   // For conditional branches, we use addOperand to preserve CPSR flags.
 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()).addOperand(Cond[1]);
 421     return 1;
 422   }
 423
 424   // Two-way conditional branch.
 425   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 426     .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]);
 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->getIterator();
 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, ArrayRef<MachineOperand> Pred) const {
 459   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 460   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 461     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 462     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
 463       .addImm(Pred[0].getImm())
 464       .addReg(Pred[1].getReg());
 465     return true;
 466   }
 467
 468   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 469   if (PIdx != -1) {
 470     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 471     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 472     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 473     return true;
 474   }
 475   return false;
 476 }
 477
 478 bool ARMBaseInstrInfo::SubsumesPredicate(ArrayRef<MachineOperand> Pred1,
 479                                          ArrayRef<MachineOperand> Pred2) const {
 480   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 481     return false;
 482
 483   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 484   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 485   if (CC1 == CC2)
 486     return true;
 487
 488   switch (CC1) {
 489   default:
 490     return false;
 491   case ARMCC::AL:
 492     return true;
 493   case ARMCC::HS:
 494     return CC2 == ARMCC::HI;
 495   case ARMCC::LS:
 496     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 497   case ARMCC::GE:
 498     return CC2 == ARMCC::GT;
 499   case ARMCC::LE:
 500     return CC2 == ARMCC::LT;
 501   }
 502 }
 503
 504 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 505                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 506   bool Found = false;
 507   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 508     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 509     if ((MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) ||
 510         (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)) {
 511       Pred.push_back(MO);
 512       Found = true;
 513     }
 514   }
 515
 516   return Found;
 517 }
 518
 519 static bool isCPSRDefined(const MachineInstr *MI) {
 520   for (const auto &MO : MI->operands())
 521     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR && MO.isDef() && !MO.isDead())
 522       return true;
 523   return false;
 524 }
 525
 526 static bool isEligibleForITBlock(const MachineInstr *MI) {
 527   switch (MI->getOpcode()) {
 528   default: return true;
 529   case ARM::tADC:   // ADC (register) T1
 530   case ARM::tADDi3: // ADD (immediate) T1
 531   case ARM::tADDi8: // ADD (immediate) T2
 532   case ARM::tADDrr: // ADD (register) T1
 533   case ARM::tAND:   // AND (register) T1
 534   case ARM::tASRri: // ASR (immediate) T1
 535   case ARM::tASRrr: // ASR (register) T1
 536   case ARM::tBIC:   // BIC (register) T1
 537   case ARM::tEOR:   // EOR (register) T1
 538   case ARM::tLSLri: // LSL (immediate) T1
 539   case ARM::tLSLrr: // LSL (register) T1
 540   case ARM::tLSRri: // LSR (immediate) T1
 541   case ARM::tLSRrr: // LSR (register) T1
 542   case ARM::tMUL:   // MUL T1
 543   case ARM::tMVN:   // MVN (register) T1
 544   case ARM::tORR:   // ORR (register) T1
 545   case ARM::tROR:   // ROR (register) T1
 546   case ARM::tRSB:   // RSB (immediate) T1
 547   case ARM::tSBC:   // SBC (register) T1
 548   case ARM::tSUBi3: // SUB (immediate) T1
 549   case ARM::tSUBi8: // SUB (immediate) T2
 550   case ARM::tSUBrr: // SUB (register) T1
 551     return !isCPSRDefined(MI);
 552   }
 553 }
 554
 555 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 556 /// By default, this returns true for every instruction with a
 557 /// PredicateOperand.
 558 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 559   if (!MI->isPredicable())
 560     return false;
 561
 562   if (!isEligibleForITBlock(MI))
 563     return false;
 564
 565   ARMFunctionInfo *AFI =
 566     MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 567
 568   if (AFI->isThumb2Function()) {
 569     if (getSubtarget().restrictIT())
 570       return isV8EligibleForIT(MI);
 571   } else { // non-Thumb
 572     if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON)
 573       return false;
 574   }
 575
 576   return true;
 577 }
 578
 579 namespace llvm {
 580 template <> bool IsCPSRDead<MachineInstr>(MachineInstr *MI) {
 581   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 582     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 583     if (!MO.isReg() || MO.isUndef() || MO.isUse())
 584       continue;
 585     if (MO.getReg() != ARM::CPSR)
 586       continue;
 587     if (!MO.isDead())
 588       return false;
 589   }
 590   // all definitions of CPSR are dead
 591   return true;
 592 }
 593 }
 594
 595 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 596 ///
 597 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 598   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 599   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 600   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 601
 602   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 603   if (MCID.getSize())
 604     return MCID.getSize();
 605
 606   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 607   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 608     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 609   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 610   switch (Opc) {
 611   default:
 612     // pseudo-instruction sizes are zero.
 613     return 0;
 614   case TargetOpcode::BUNDLE:
 615     return getInstBundleLength(MI);
 616   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 617   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 618   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 619   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 620     return 4;
 621   case ARM::MOVi32imm:
 622   case ARM::t2MOVi32imm:
 623     return 8;
 624   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 625   case ARM::JUMPTABLE_INSTS:
 626   case ARM::JUMPTABLE_ADDRS:
 627   case ARM::JUMPTABLE_TBB:
 628   case ARM::JUMPTABLE_TBH:
 629     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 630     // operand #2.
 631     return MI->getOperand(2).getImm();
 632   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 633     return 16;
 634   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 635     return 10;
 636   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 637   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 638     return 20;
 639   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 640   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 641   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 642     return 12;
 643   case ARM::SPACE:
 644     return MI->getOperand(1).getImm();
 645   }
 646 }
 647
 648 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 649   unsigned Size = 0;
 650   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI->getIterator();
 651   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 652   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 653     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 654     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 655   }
 656   return Size;
 657 }
 658
 659 void ARMBaseInstrInfo::copyFromCPSR(MachineBasicBlock &MBB,
 660                                     MachineBasicBlock::iterator I,
 661                                     unsigned DestReg, bool KillSrc,
 662                                     const ARMSubtarget &Subtarget) const {
 663   unsigned Opc = Subtarget.isThumb()
 664                      ? (Subtarget.isMClass() ? ARM::t2MRS_M : ARM::t2MRS_AR)
 665                      : ARM::MRS;
 666
 667   MachineInstrBuilder MIB =
 668       BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), DestReg);
 669
 670   // There is only 1 A/R class MRS instruction, and it always refers to
 671   // APSR. However, there are lots of other possibilities on M-class cores.
 672   if (Subtarget.isMClass())
 673     MIB.addImm(0x800);
 674
 675   AddDefaultPred(MIB);
 676
 677   MIB.addReg(ARM::CPSR, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
 678 }
 679
 680 void ARMBaseInstrInfo::copyToCPSR(MachineBasicBlock &MBB,
 681                                   MachineBasicBlock::iterator I,
 682                                   unsigned SrcReg, bool KillSrc,
 683                                   const ARMSubtarget &Subtarget) const {
 684   unsigned Opc = Subtarget.isThumb()
 685                      ? (Subtarget.isMClass() ? ARM::t2MSR_M : ARM::t2MSR_AR)
 686                      : ARM::MSR;
 687
 688   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc));
 689
 690   if (Subtarget.isMClass())
 691     MIB.addImm(0x800);
 692   else
 693     MIB.addImm(8);
 694
 695   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 696
 697   AddDefaultPred(MIB);
 698
 699   MIB.addReg(ARM::CPSR, RegState::Implicit | RegState::Define);
 700 }
 701
 702 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 703                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 704                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 705                                    bool KillSrc) const {
 706   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 707   bool GPRSrc = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 708
 709   if (GPRDest && GPRSrc) {
 710     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 711                                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 712     return;
 713   }
 714
 715   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 716   bool SPRSrc = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 717
 718   unsigned Opc = 0;
 719   if (SPRDest && SPRSrc)
 720     Opc = ARM::VMOVS;
 721   else if (GPRDest && SPRSrc)
 722     Opc = ARM::VMOVRS;
 723   else if (SPRDest && GPRSrc)
 724     Opc = ARM::VMOVSR;
 725   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) && !Subtarget.isFPOnlySP())
 726     Opc = ARM::VMOVD;
 727   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 728     Opc = ARM::VORRq;
 729
 730   if (Opc) {
 731     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 732     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 733     if (Opc == ARM::VORRq)
 734       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 735     AddDefaultPred(MIB);
 736     return;
 737   }
 738
 739   // Handle register classes that require multiple instructions.
 740   unsigned BeginIdx = 0;
 741   unsigned SubRegs = 0;
 742   int Spacing = 1;
 743
 744   // Use VORRq when possible.
 745   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 746     Opc = ARM::VORRq;
 747     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 748     SubRegs = 2;
 749   } else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 750     Opc = ARM::VORRq;
 751     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 752     SubRegs = 4;
 753   // Fall back to VMOVD.
 754   } else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 755     Opc = ARM::VMOVD;
 756     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 757     SubRegs = 2;
 758   } else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 759     Opc = ARM::VMOVD;
 760     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 761     SubRegs = 3;
 762   } else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 763     Opc = ARM::VMOVD;
 764     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 765     SubRegs = 4;
 766   } else if (ARM::GPRPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 767     Opc = Subtarget.isThumb2() ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
 768     BeginIdx = ARM::gsub_0;
 769     SubRegs = 2;
 770   } else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 771     Opc = ARM::VMOVD;
 772     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 773     SubRegs = 2;
 774     Spacing = 2;
 775   } else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 776     Opc = ARM::VMOVD;
 777     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 778     SubRegs = 3;
 779     Spacing = 2;
 780   } else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 781     Opc = ARM::VMOVD;
 782     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 783     SubRegs = 4;
 784     Spacing = 2;
 785   } else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) && Subtarget.isFPOnlySP()) {
 786     Opc = ARM::VMOVS;
 787     BeginIdx = ARM::ssub_0;
 788     SubRegs = 2;
 789   } else if (SrcReg == ARM::CPSR) {
 790     copyFromCPSR(MBB, I, DestReg, KillSrc, Subtarget);
 791     return;
 792   } else if (DestReg == ARM::CPSR) {
 793     copyToCPSR(MBB, I, SrcReg, KillSrc, Subtarget);
 794     return;
 795   }
 796
 797   assert(Opc && "Impossible reg-to-reg copy");
 798
 799   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 800   MachineInstrBuilder Mov;
 801
 802   // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps with SrcReg.
 803   if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
 804     BeginIdx = BeginIdx + ((SubRegs - 1) * Spacing);
 805     Spacing = -Spacing;
 806   }
 807 #ifndef NDEBUG
 808   SmallSet<unsigned, 4> DstRegs;
 809 #endif
 810   for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 811     unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
 812     unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
 813     assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 814 #ifndef NDEBUG
 815     assert(!DstRegs.count(Src) && "destructive vector copy");
 816     DstRegs.insert(Dst);
 817 #endif
 818     Mov = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst).addReg(Src);
 819     // VORR takes two source operands.
 820     if (Opc == ARM::VORRq)
 821       Mov.addReg(Src);
 822     Mov = AddDefaultPred(Mov);
 823     // MOVr can set CC.
 824     if (Opc == ARM::MOVr)
 825       Mov = AddDefaultCC(Mov);
 826   }
 827   // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 828   Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 829   if (KillSrc)
 830     Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 831 }
 832
 833 const MachineInstrBuilder &
 834 ARMBaseInstrInfo::AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB, unsigned Reg,
 835                           unsigned SubIdx, unsigned State,
 836                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 837   if (!SubIdx)
 838     return MIB.addReg(Reg, State);
 839
 840   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 841     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 842   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 843 }
 844
 845 void ARMBaseInstrInfo::
 846 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 847                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 848                     const TargetRegisterClass *RC,
 849                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 850   DebugLoc DL;
 851   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 852   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 853   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 854   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 855
 856   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
 857       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI), MachineMemOperand::MOStore,
 858       MFI.getObjectSize(FI), Align);
 859
 860   switch (RC->getSize()) {
 861     case 4:
 862       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 863         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 864                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 865                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 866       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 867         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 868                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 869                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 870       } else
 871         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 872       break;
 873     case 8:
 874       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 875         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 876                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 877                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 878       } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 879         if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
 880           MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRD));
 881           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 882           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 883           MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
 884
 885           AddDefaultPred(MIB);
 886         } else {
 887           // Fallback to STM instruction, which has existed since the dawn of
 888           // time.
 889           MachineInstrBuilder MIB =
 890             AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STMIA))
 891                              .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
 892           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 893           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 894         }
 895       } else
 896         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 897       break;
 898     case 16:
 899       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 900         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 901         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 902           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 903                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 904                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 905                      .addMemOperand(MMO));
 906         } else {
 907           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 908                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 909                      .addFrameIndex(FI)
 910                      .addMemOperand(MMO));
 911         }
 912       } else
 913         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 914       break;
 915     case 24:
 916       if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 917         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 918         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 919           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64TPseudo))
 920                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 921                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 922                      .addMemOperand(MMO));
 923         } else {
 924           MachineInstrBuilder MIB =
 925           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 926                        .addFrameIndex(FI))
 927                        .addMemOperand(MMO);
 928           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 929           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 930           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 931         }
 932       } else
 933         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 934       break;
 935     case 32:
 936       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 937         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 938           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 939           // spilled def has a sub-register index.
 940           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 941                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 942                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 943                      .addMemOperand(MMO));
 944         } else {
 945           MachineInstrBuilder MIB =
 946           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 947                        .addFrameIndex(FI))
 948                        .addMemOperand(MMO);
 949           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 950           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 951           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 952                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 953         }
 954       } else
 955         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 956       break;
 957     case 64:
 958       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 959         MachineInstrBuilder MIB =
 960           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 961                          .addFrameIndex(FI))
 962                          .addMemOperand(MMO);
 963         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 964         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 965         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 966         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 967         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 968         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 969         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 970               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 971       } else
 972         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 973       break;
 974     default:
 975       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 976   }
 977 }
 978
 979 unsigned
 980 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 981                                      int &FrameIndex) const {
 982   switch (MI->getOpcode()) {
 983   default: break;
 984   case ARM::STRrs:
 985   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 986     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 987         MI->getOperand(2).isReg() &&
 988         MI->getOperand(3).isImm() &&
 989         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 990         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 991       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 992       return MI->getOperand(0).getReg();
 993     }
 994     break;
 995   case ARM::STRi12:
 996   case ARM::t2STRi12:
 997   case ARM::tSTRspi:
 998   case ARM::VSTRD:
 999   case ARM::VSTRS:
1000     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1001         MI->getOperand(2).isImm() &&
1002         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1003       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1004       return MI->getOperand(0).getReg();
1005     }
1006     break;
1007   case ARM::VST1q64:
1008   case ARM::VST1d64TPseudo:
1009   case ARM::VST1d64QPseudo:
1010     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
1011         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
1012       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
1013       return MI->getOperand(2).getReg();
1014     }
1015     break;
1016   case ARM::VSTMQIA:
1017     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1018         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1019       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1020       return MI->getOperand(0).getReg();
1021     }
1022     break;
1023   }
1024
1025   return 0;
1026 }
1027
1028 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1029                                                     int &FrameIndex) const {
1030   const MachineMemOperand *Dummy;
1031   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1032 }
1033
1034 void ARMBaseInstrInfo::
1035 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
1036                      unsigned DestReg, int FI,
1037                      const TargetRegisterClass *RC,
1038                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1039   DebugLoc DL;
1040   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
1041   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1042   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1043   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
1044   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1045       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI), MachineMemOperand::MOLoad,
1046       MFI.getObjectSize(FI), Align);
1047
1048   switch (RC->getSize()) {
1049   case 4:
1050     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1051       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
1052                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1053
1054     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1055       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
1056                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1057     } else
1058       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1059     break;
1060   case 8:
1061     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1062       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
1063                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1064     } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1065       MachineInstrBuilder MIB;
1066
1067       if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
1068         MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRD));
1069         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1070         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1071         MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
1072
1073         AddDefaultPred(MIB);
1074       } else {
1075         // Fallback to LDM instruction, which has existed since the dawn of
1076         // time.
1077         MIB = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDMIA))
1078                                  .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
1079         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1080         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1081       }
1082
1083       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1084         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1085     } else
1086       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1087     break;
1088   case 16:
1089     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1090       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1091         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
1092                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1093                      .addMemOperand(MMO));
1094       } else {
1095         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
1096                        .addFrameIndex(FI)
1097                        .addMemOperand(MMO));
1098       }
1099     } else
1100       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1101     break;
1102   case 24:
1103     if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1104       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1105         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64TPseudo), DestReg)
1106                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1107                      .addMemOperand(MMO));
1108       } else {
1109         MachineInstrBuilder MIB =
1110           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1111                          .addFrameIndex(FI)
1112                          .addMemOperand(MMO));
1113         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1114         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1115         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1116         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1117           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1118       }
1119     } else
1120       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1121     break;
1122    case 32:
1123     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1124       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1125         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
1126                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1127                      .addMemOperand(MMO));
1128       } else {
1129         MachineInstrBuilder MIB =
1130         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1131                        .addFrameIndex(FI))
1132                        .addMemOperand(MMO);
1133         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1134         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1135         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1136         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1137         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1138           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1139       }
1140     } else
1141       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1142     break;
1143   case 64:
1144     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1145       MachineInstrBuilder MIB =
1146       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1147                      .addFrameIndex(FI))
1148                      .addMemOperand(MMO);
1149       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1150       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1151       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1152       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1153       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
1154       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
1155       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
1156       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
1157       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1158         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1159     } else
1160       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1161     break;
1162   default:
1163     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1164   }
1165 }
1166
1167 unsigned
1168 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
1169                                       int &FrameIndex) const {
1170   switch (MI->getOpcode()) {
1171   default: break;
1172   case ARM::LDRrs:
1173   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
1174     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1175         MI->getOperand(2).isReg() &&
1176         MI->getOperand(3).isImm() &&
1177         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1178         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1179       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1180       return MI->getOperand(0).getReg();
1181     }
1182     break;
1183   case ARM::LDRi12:
1184   case ARM::t2LDRi12:
1185   case ARM::tLDRspi:
1186   case ARM::VLDRD:
1187   case ARM::VLDRS:
1188     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1189         MI->getOperand(2).isImm() &&
1190         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1191       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1192       return MI->getOperand(0).getReg();
1193     }
1194     break;
1195   case ARM::VLD1q64:
1196   case ARM::VLD1d64TPseudo:
1197   case ARM::VLD1d64QPseudo:
1198     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1199         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1200       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1201       return MI->getOperand(0).getReg();
1202     }
1203     break;
1204   case ARM::VLDMQIA:
1205     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1206         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1207       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1208       return MI->getOperand(0).getReg();
1209     }
1210     break;
1211   }
1212
1213   return 0;
1214 }
1215
1216 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1217                                              int &FrameIndex) const {
1218   const MachineMemOperand *Dummy;
1219   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1220 }
1221
1222 /// \brief Expands MEMCPY to either LDMIA/STMIA or LDMIA_UPD/STMID_UPD
1223 /// depending on whether the result is used.
1224 void ARMBaseInstrInfo::expandMEMCPY(MachineBasicBlock::iterator MBBI) const {
1225   bool isThumb1 = Subtarget.isThumb1Only();
1226   bool isThumb2 = Subtarget.isThumb2();
1227   const ARMBaseInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
1228
1229   MachineInstr *MI = MBBI;
1230   DebugLoc dl = MI->getDebugLoc();
1231   MachineBasicBlock *BB = MI->getParent();
1232
1233   MachineInstrBuilder LDM, STM;
1234   if (isThumb1 || !MI->getOperand(1).isDead()) {
1235     LDM = BuildMI(*BB, MI, dl, TII->get(isThumb2 ? ARM::t2LDMIA_UPD
1236                                                  : isThumb1 ? ARM::tLDMIA_UPD
1237                                                             : ARM::LDMIA_UPD))
1238              .addOperand(MI->getOperand(1));
1239   } else {
1240     LDM = BuildMI(*BB, MI, dl, TII->get(isThumb2 ? ARM::t2LDMIA : ARM::LDMIA));
1241   }
1242
1243   if (isThumb1 || !MI->getOperand(0).isDead()) {
1244     STM = BuildMI(*BB, MI, dl, TII->get(isThumb2 ? ARM::t2STMIA_UPD
1245                                                  : isThumb1 ? ARM::tSTMIA_UPD
1246                                                             : ARM::STMIA_UPD))
1247              .addOperand(MI->getOperand(0));
1248   } else {
1249     STM = BuildMI(*BB, MI, dl, TII->get(isThumb2 ? ARM::t2STMIA : ARM::STMIA));
1250   }
1251
1252   AddDefaultPred(LDM.addOperand(MI->getOperand(3)));
1253   AddDefaultPred(STM.addOperand(MI->getOperand(2)));
1254
1255   // Sort the scratch registers into ascending order.
1256   const TargetRegisterInfo &TRI = getRegisterInfo();
1257   llvm::SmallVector<unsigned, 6> ScratchRegs;
1258   for(unsigned I = 5; I < MI->getNumOperands(); ++I)
1259     ScratchRegs.push_back(MI->getOperand(I).getReg());
1260   std::sort(ScratchRegs.begin(), ScratchRegs.end(),
1261             [&TRI](const unsigned &Reg1,
1262                    const unsigned &Reg2) -> bool {
1263               return TRI.getEncodingValue(Reg1) <
1264                      TRI.getEncodingValue(Reg2);
1265             });
1266
1267   for (const auto &Reg : ScratchRegs) {
1268     LDM.addReg(Reg, RegState::Define);
1269     STM.addReg(Reg, RegState::Kill);
1270   }
1271
1272   BB->erase(MBBI);
1273 }
1274
1275
1276 bool
1277 ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
1278   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1279   Reloc::Model RM = MF.getTarget().getRelocationModel();
1280
1281   if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD) {
1282     assert(getSubtarget().getTargetTriple().isOSBinFormatMachO() &&
1283            "LOAD_STACK_GUARD currently supported only for MachO.");
1284     expandLoadStackGuard(MI, RM);
1285     MI->getParent()->erase(MI);
1286     return true;
1287   }
1288
1289   if (MI->getOpcode() == ARM::MEMCPY) {
1290     expandMEMCPY(MI);
1291     return true;
1292   }
1293
1294   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1295   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1296   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1297   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1298   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy() || Subtarget.isCortexA15() ||
1299       Subtarget.isFPOnlySP())
1300     return false;
1301
1302   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1303   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1304   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1305   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1306   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1307     return false;
1308
1309   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1310   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1311                                               &ARM::DPRRegClass);
1312   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1313                                               &ARM::DPRRegClass);
1314   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1315     return false;
1316
1317   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1318   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1319   // sub-register insertion.
1320   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1321     return false;
1322
1323   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1324   if (MI->getOperand(0).isDead())
1325     return false;
1326
1327   // All clear, widen the COPY.
1328   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1329   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1330
1331   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1332   // or some other super-register.
1333   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1334   if (ImpDefIdx != -1)
1335     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1336
1337   // Change the opcode and operands.
1338   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1339   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1340   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1341   AddDefaultPred(MIB);
1342
1343   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1344   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1345   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1346   // SrcRegS.
1347   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1348   MIB.addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1349
1350   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1351   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1352   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1353     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1354     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1355   }
1356
1357   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1358   return true;
1359 }
1360
1361 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1362 /// the label UID.
1363 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1364   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1365   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1366
1367   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1368   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1369          "Expecting a machine constantpool entry!");
1370   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1371     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1372
1373   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1374   ARMConstantPoolValue *NewCPV = nullptr;
1375
1376   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1377   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1378   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1379   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1380   // we get here?
1381   if (ACPV->isGlobalValue())
1382     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(
1383         cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId, ARMCP::CPValue,
1384         4, ACPV->getModifier(), ACPV->mustAddCurrentAddress());
1385   else if (ACPV->isExtSymbol())
1386     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1387       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1388              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1389   else if (ACPV->isBlockAddress())
1390     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1391       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1392              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1393   else if (ACPV->isLSDA())
1394     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1395                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1396   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1397     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1398       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1399              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1400   else
1401     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1402   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1403   return PCLabelId;
1404 }
1405
1406 void ARMBaseInstrInfo::
1407 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1408               MachineBasicBlock::iterator I,
1409               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1410               const MachineInstr *Orig,
1411               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1412   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1413   switch (Opcode) {
1414   default: {
1415     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1416     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1417     MBB.insert(I, MI);
1418     break;
1419   }
1420   case ARM::tLDRpci_pic:
1421   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1422     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1423     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1424     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1425     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1426                                       DestReg)
1427       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1428     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1429     break;
1430   }
1431   }
1432 }
1433
1434 MachineInstr *
1435 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1436   MachineInstr *MI = TargetInstrInfo::duplicate(Orig, MF);
1437   switch(Orig->getOpcode()) {
1438   case ARM::tLDRpci_pic:
1439   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1440     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1441     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1442     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1443     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1444     break;
1445   }
1446   }
1447   return MI;
1448 }
1449
1450 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1451                                         const MachineInstr *MI1,
1452                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1453   unsigned Opcode = MI0->getOpcode();
1454   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1455       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1456       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1457       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1458       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1459       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1460       Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1461       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1462       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1463       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1464     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1465       return false;
1466     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1467       return false;
1468
1469     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1470     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1471     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1472       return false;
1473
1474     if (Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1475         Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1476         Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1477         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1478         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1479         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1480       // Ignore the PC labels.
1481       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1482
1483     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1484     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1485     int CPI0 = MO0.getIndex();
1486     int CPI1 = MO1.getIndex();
1487     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1488     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1489     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1490     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1491     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1492       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1493         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1494       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1495         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1496       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1497     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1498       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1499     }
1500     return false;
1501   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1502     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1503       return false;
1504     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1505       return false;
1506
1507     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1508     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1509     if (Addr0 != Addr1) {
1510       if (!MRI ||
1511           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1512           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1513         return false;
1514
1515       // This assumes SSA form.
1516       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1517       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1518       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1519       // the same.
1520       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1521         return false;
1522     }
1523
1524     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1525       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1526       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1527       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1528       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1529         return false;
1530     }
1531     return true;
1532   }
1533
1534   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1535 }
1536
1537 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1538 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1539 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1540 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1541 /// reference.
1542 ///
1543 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1544 /// is permanently disabled.
1545 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1546                                                int64_t &Offset1,
1547                                                int64_t &Offset2) const {
1548   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1549   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1550
1551   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1552     return false;
1553
1554   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1555   default:
1556     return false;
1557   case ARM::LDRi12:
1558   case ARM::LDRBi12:
1559   case ARM::LDRD:
1560   case ARM::LDRH:
1561   case ARM::LDRSB:
1562   case ARM::LDRSH:
1563   case ARM::VLDRD:
1564   case ARM::VLDRS:
1565   case ARM::t2LDRi8:
1566   case ARM::t2LDRBi8:
1567   case ARM::t2LDRDi8:
1568   case ARM::t2LDRSHi8:
1569   case ARM::t2LDRi12:
1570   case ARM::t2LDRBi12:
1571   case ARM::t2LDRSHi12:
1572     break;
1573   }
1574
1575   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1576   default:
1577     return false;
1578   case ARM::LDRi12:
1579   case ARM::LDRBi12:
1580   case ARM::LDRD:
1581   case ARM::LDRH:
1582   case ARM::LDRSB:
1583   case ARM::LDRSH:
1584   case ARM::VLDRD:
1585   case ARM::VLDRS:
1586   case ARM::t2LDRi8:
1587   case ARM::t2LDRBi8:
1588   case ARM::t2LDRSHi8:
1589   case ARM::t2LDRi12:
1590   case ARM::t2LDRBi12:
1591   case ARM::t2LDRSHi12:
1592     break;
1593   }
1594
1595   // Check if base addresses and chain operands match.
1596   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1597       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1598     return false;
1599
1600   // Index should be Reg0.
1601   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1602     return false;
1603
1604   // Determine the offsets.
1605   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1606       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1607     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1608     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1609     return true;
1610   }
1611
1612   return false;
1613 }
1614
1615 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1616 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1617 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1618 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1619 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1620 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1621 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1622 /// have already been scheduled after Load1.
1623 ///
1624 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1625 /// is permanently disabled.
1626 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1627                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1628                                                unsigned NumLoads) const {
1629   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1630   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1631
1632   assert(Offset2 > Offset1);
1633
1634   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1635     return false;
1636
1637   // Check if the machine opcodes are different. If they are different
1638   // then we consider them to not be of the same base address,
1639   // EXCEPT in the case of Thumb2 byte loads where one is LDRBi8 and the other LDRBi12.
1640   // In this case, they are considered to be the same because they are different
1641   // encoding forms of the same basic instruction.
1642   if ((Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode()) &&
1643       !((Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8 &&
1644          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12) ||
1645         (Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12 &&
1646          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8)))
1647     return false;  // FIXME: overly conservative?
1648
1649   // Four loads in a row should be sufficient.
1650   if (NumLoads >= 3)
1651     return false;
1652
1653   return true;
1654 }
1655
1656 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1657                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1658                                             const MachineFunction &MF) const {
1659   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1660   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1661   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1662   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1663   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1664   // when debug info is not present.
1665   if (MI->isDebugValue())
1666     return false;
1667
1668   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1669   if (MI->isTerminator() || MI->isPosition())
1670     return true;
1671
1672   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1673   // t2IT along with all instructions following it.
1674   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1675   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1676   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1677   // seem worth it.
1678   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1679   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1680   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1681     ;
1682   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1683     return true;
1684
1685   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1686   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1687   // saves compile time, because it doesn't require every single
1688   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1689   // modification.
1690   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1691   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1692   // conventions sometimes do).
1693   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1694     return true;
1695
1696   return false;
1697 }
1698
1699 bool ARMBaseInstrInfo::
1700 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1701                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1702                     BranchProbability Probability) const {
1703   if (!NumCycles)
1704     return false;
1705
1706   // If we are optimizing for size, see if the branch in the predecessor can be
1707   // lowered to cbn?z by the constant island lowering pass, and return false if
1708   // so. This results in a shorter instruction sequence.
1709   if (MBB.getParent()->getFunction()->optForSize()) {
1710     MachineBasicBlock *Pred = *MBB.pred_begin();
1711     if (!Pred->empty()) {
1712       MachineInstr *LastMI = &*Pred->rbegin();
1713       if (LastMI->getOpcode() == ARM::t2Bcc) {
1714         MachineBasicBlock::iterator CmpMI = LastMI;
1715         if (CmpMI != Pred->begin()) {
1716           --CmpMI;
1717           if (CmpMI->getOpcode() == ARM::tCMPi8 ||
1718               CmpMI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) {
1719             unsigned Reg = CmpMI->getOperand(0).getReg();
1720             unsigned PredReg = 0;
1721             ARMCC::CondCodes P = getInstrPredicate(CmpMI, PredReg);
1722             if (P == ARMCC::AL && CmpMI->getOperand(1).getImm() == 0 &&
1723                 isARMLowRegister(Reg))
1724               return false;
1725           }
1726         }
1727       }
1728     }
1729   }
1730
1731   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1732   // Here we scale up each component of UnpredCost to avoid precision issue when
1733   // scaling NumCycles by Probability.
1734   const unsigned ScalingUpFactor = 1024;
1735   unsigned UnpredCost = Probability.scale(NumCycles * ScalingUpFactor);
1736   UnpredCost += ScalingUpFactor; // The branch itself
1737   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() * ScalingUpFactor / 10;
1738
1739   return (NumCycles + ExtraPredCycles) * ScalingUpFactor <= UnpredCost;
1740 }
1741
1742 bool ARMBaseInstrInfo::
1743 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1744                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1745                     MachineBasicBlock &FMBB,
1746                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1747                     BranchProbability Probability) const {
1748   if (!TCycles || !FCycles)
1749     return false;
1750
1751   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1752   // Here we scale up each component of UnpredCost to avoid precision issue when
1753   // scaling TCycles/FCycles by Probability.
1754   const unsigned ScalingUpFactor = 1024;
1755   unsigned TUnpredCost = Probability.scale(TCycles * ScalingUpFactor);
1756   unsigned FUnpredCost =
1757       Probability.getCompl().scale(FCycles * ScalingUpFactor);
1758   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1759   UnpredCost += 1 * ScalingUpFactor; // The branch itself
1760   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() * ScalingUpFactor / 10;
1761
1762   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) * ScalingUpFactor <= UnpredCost;
1763 }
1764
1765 bool
1766 ARMBaseInstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
1767                                             MachineBasicBlock &FMBB) const {
1768   // Reduce false anti-dependencies to let Swift's out-of-order execution
1769   // engine do its thing.
1770   return Subtarget.isSwift();
1771 }
1772
1773 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1774 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1775 /// register by reference.
1776 ARMCC::CondCodes
1777 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1778   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1779   if (PIdx == -1) {
1780     PredReg = 0;
1781     return ARMCC::AL;
1782   }
1783
1784   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1785   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1786 }
1787
1788
1789 unsigned llvm::getMatchingCondBranchOpcode(unsigned Opc) {
1790   if (Opc == ARM::B)
1791     return ARM::Bcc;
1792   if (Opc == ARM::tB)
1793     return ARM::tBcc;
1794   if (Opc == ARM::t2B)
1795     return ARM::t2Bcc;
1796
1797   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1798 }
1799
1800 MachineInstr *ARMBaseInstrInfo::commuteInstructionImpl(MachineInstr *MI,
1801                                                        bool NewMI,
1802                                                        unsigned OpIdx1,
1803                                                        unsigned OpIdx2) const {
1804   switch (MI->getOpcode()) {
1805   case ARM::MOVCCr:
1806   case ARM::t2MOVCCr: {
1807     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1808     unsigned PredReg = 0;
1809     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1810     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1811     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1812       return nullptr;
1813     MI = TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
1814     if (!MI)
1815       return nullptr;
1816     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1817     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1818       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1819     return MI;
1820   }
1821   }
1822   return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
1823 }
1824
1825 /// Identify instructions that can be folded into a MOVCC instruction, and
1826 /// return the defining instruction.
1827 static MachineInstr *canFoldIntoMOVCC(unsigned Reg,
1828                                       const MachineRegisterInfo &MRI,
1829                                       const TargetInstrInfo *TII) {
1830   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1831     return nullptr;
1832   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Reg))
1833     return nullptr;
1834   MachineInstr *MI = MRI.getVRegDef(Reg);
1835   if (!MI)
1836     return nullptr;
1837   // MI is folded into the MOVCC by predicating it.
1838   if (!MI->isPredicable())
1839     return nullptr;
1840   // Check if MI has any non-dead defs or physreg uses. This also detects
1841   // predicated instructions which will be reading CPSR.
1842   for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1843     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1844     // Reject frame index operands, PEI can't handle the predicated pseudos.
1845     if (MO.isFI() || MO.isCPI() || MO.isJTI())
1846       return nullptr;
1847     if (!MO.isReg())
1848       continue;
1849     // MI can't have any tied operands, that would conflict with predication.
1850     if (MO.isTied())
1851       return nullptr;
1852     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()))
1853       return nullptr;
1854     if (MO.isDef() && !MO.isDead())
1855       return nullptr;
1856   }
1857   bool DontMoveAcrossStores = true;
1858   if (!MI->isSafeToMove(/* AliasAnalysis = */ nullptr, DontMoveAcrossStores))
1859     return nullptr;
1860   return MI;
1861 }
1862
1863 bool ARMBaseInstrInfo::analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
1864                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1865                                      unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
1866                                      bool &Optimizable) const {
1867   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1868          "Unknown select instruction");
1869   // MOVCC operands:
1870   // 0: Def.
1871   // 1: True use.
1872   // 2: False use.
1873   // 3: Condition code.
1874   // 4: CPSR use.
1875   TrueOp = 1;
1876   FalseOp = 2;
1877   Cond.push_back(MI->getOperand(3));
1878   Cond.push_back(MI->getOperand(4));
1879   // We can always fold a def.
1880   Optimizable = true;
1881   return false;
1882 }
1883
1884 MachineInstr *
1885 ARMBaseInstrInfo::optimizeSelect(MachineInstr *MI,
1886                                  SmallPtrSetImpl<MachineInstr *> &SeenMIs,
1887                                  bool PreferFalse) const {
1888   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1889          "Unknown select instruction");
1890   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1891   MachineInstr *DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(2).getReg(), MRI, this);
1892   bool Invert = !DefMI;
1893   if (!DefMI)
1894     DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(1).getReg(), MRI, this);
1895   if (!DefMI)
1896     return nullptr;
1897
1898   // Find new register class to use.
1899   MachineOperand FalseReg = MI->getOperand(Invert ? 2 : 1);
1900   unsigned       DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1901   const TargetRegisterClass *PreviousClass = MRI.getRegClass(FalseReg.getReg());
1902   if (!MRI.constrainRegClass(DestReg, PreviousClass))
1903     return nullptr;
1904
1905   // Create a new predicated version of DefMI.
1906   // Rfalse is the first use.
1907   MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
1908                                       DefMI->getDesc(), DestReg);
1909
1910   // Copy all the DefMI operands, excluding its (null) predicate.
1911   const MCInstrDesc &DefDesc = DefMI->getDesc();
1912   for (unsigned i = 1, e = DefDesc.getNumOperands();
1913        i != e && !DefDesc.OpInfo[i].isPredicate(); ++i)
1914     NewMI.addOperand(DefMI->getOperand(i));
1915
1916   unsigned CondCode = MI->getOperand(3).getImm();
1917   if (Invert)
1918     NewMI.addImm(ARMCC::getOppositeCondition(ARMCC::CondCodes(CondCode)));
1919   else
1920     NewMI.addImm(CondCode);
1921   NewMI.addOperand(MI->getOperand(4));
1922
1923   // DefMI is not the -S version that sets CPSR, so add an optional %noreg.
1924   if (NewMI->hasOptionalDef())
1925     AddDefaultCC(NewMI);
1926
1927   // The output register value when the predicate is false is an implicit
1928   // register operand tied to the first def.
1929   // The tie makes the register allocator ensure the FalseReg is allocated the
1930   // same register as operand 0.
1931   FalseReg.setImplicit();
1932   NewMI.addOperand(FalseReg);
1933   NewMI->tieOperands(0, NewMI->getNumOperands() - 1);
1934
1935   // Update SeenMIs set: register newly created MI and erase removed DefMI.
1936   SeenMIs.insert(NewMI);
1937   SeenMIs.erase(DefMI);
1938
1939   // If MI is inside a loop, and DefMI is outside the loop, then kill flags on
1940   // DefMI would be invalid when tranferred inside the loop.  Checking for a
1941   // loop is expensive, but at least remove kill flags if they are in different
1942   // BBs.
1943   if (DefMI->getParent() != MI->getParent())
1944     NewMI->clearKillInfo();
1945
1946   // The caller will erase MI, but not DefMI.
1947   DefMI->eraseFromParent();
1948   return NewMI;
1949 }
1950
1951 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1952 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1953 /// def operand.
1954 ///
1955 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1956 /// operand itself.
1957 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1958   uint16_t PseudoOpc;
1959   uint16_t MachineOpc;
1960 };
1961
1962 static const AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1963   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1964   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1965   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1966   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1967
1968   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1969   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1970   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1971   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1972
1973   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1974   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1975   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1976
1977   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1978   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1979   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1980
1981   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1982   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1983   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1984
1985   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1986   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1987 };
1988
1989 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1990   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(AddSubFlagsOpcodeMap); i != e; ++i)
1991     if (OldOpc == AddSubFlagsOpcodeMap[i].PseudoOpc)
1992       return AddSubFlagsOpcodeMap[i].MachineOpc;
1993   return 0;
1994 }
1995
1996 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1997                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1998                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1999                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
2000                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
2001   if (NumBytes == 0 && DestReg != BaseReg) {
2002     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
2003       .addReg(BaseReg, RegState::Kill)
2004       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
2005       .setMIFlags(MIFlags);
2006     return;
2007   }
2008
2009   bool isSub = NumBytes < 0;
2010   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
2011
2012   while (NumBytes) {
2013     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
2014     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2015     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
2016
2017     // We will handle these bits from offset, clear them.
2018     NumBytes &= ~ThisVal;
2019
2020     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
2021
2022     // Build the new ADD / SUB.
2023     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
2024     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
2025       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
2026       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
2027       .setMIFlags(MIFlags);
2028     BaseReg = DestReg;
2029   }
2030 }
2031
2032 bool llvm::tryFoldSPUpdateIntoPushPop(const ARMSubtarget &Subtarget,
2033                                       MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
2034                                       unsigned NumBytes) {
2035   // This optimisation potentially adds lots of load and store
2036   // micro-operations, it's only really a great benefit to code-size.
2037   if (!MF.getFunction()->optForMinSize())
2038     return false;
2039
2040   // If only one register is pushed/popped, LLVM can use an LDR/STR
2041   // instead. We can't modify those so make sure we're dealing with an
2042   // instruction we understand.
2043   bool IsPop = isPopOpcode(MI->getOpcode());
2044   bool IsPush = isPushOpcode(MI->getOpcode());
2045   if (!IsPush && !IsPop)
2046     return false;
2047
2048   bool IsVFPPushPop = MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD ||
2049                       MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD;
2050   bool IsT1PushPop = MI->getOpcode() == ARM::tPUSH ||
2051                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP ||
2052                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET;
2053
2054   assert((IsT1PushPop || (MI->getOperand(0).getReg() == ARM::SP &&
2055                           MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)) &&
2056          "trying to fold sp update into non-sp-updating push/pop");
2057
2058   // The VFP push & pop act on D-registers, so we can only fold an adjustment
2059   // by a multiple of 8 bytes in correctly. Similarly rN is 4-bytes. Don't try
2060   // if this is violated.
2061   if (NumBytes % (IsVFPPushPop ? 8 : 4) != 0)
2062     return false;
2063
2064   // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
2065   // pred) so the list starts at 4. Thumb1 starts after the predicate.
2066   int RegListIdx = IsT1PushPop ? 2 : 4;
2067
2068   // Calculate the space we'll need in terms of registers.
2069   unsigned FirstReg = MI->getOperand(RegListIdx).getReg();
2070   unsigned RD0Reg, RegsNeeded;
2071   if (IsVFPPushPop) {
2072     RD0Reg = ARM::D0;
2073     RegsNeeded = NumBytes / 8;
2074   } else {
2075     RD0Reg = ARM::R0;
2076     RegsNeeded = NumBytes / 4;
2077   }
2078
2079   // We're going to have to strip all list operands off before
2080   // re-adding them since the order matters, so save the existing ones
2081   // for later.
2082   SmallVector<MachineOperand, 4> RegList;
2083   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
2084     RegList.push_back(MI->getOperand(i));
2085
2086   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getRegInfo().getTargetRegisterInfo();
2087   const MCPhysReg *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs(&MF);
2088
2089   // Now try to find enough space in the reglist to allocate NumBytes.
2090   for (unsigned CurReg = FirstReg - 1; CurReg >= RD0Reg && RegsNeeded;
2091        --CurReg) {
2092     if (!IsPop) {
2093       // Pushing any register is completely harmless, mark the
2094       // register involved as undef since we don't care about it in
2095       // the slightest.
2096       RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, false, false,
2097                                                   false, false, true));
2098       --RegsNeeded;
2099       continue;
2100     }
2101
2102     // However, we can only pop an extra register if it's not live. For
2103     // registers live within the function we might clobber a return value
2104     // register; the other way a register can be live here is if it's
2105     // callee-saved.
2106     if (isCalleeSavedRegister(CurReg, CSRegs) ||
2107         MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, CurReg, MI) !=
2108         MachineBasicBlock::LQR_Dead) {
2109       // VFP pops don't allow holes in the register list, so any skip is fatal
2110       // for our transformation. GPR pops do, so we should just keep looking.
2111       if (IsVFPPushPop)
2112         return false;
2113       else
2114         continue;
2115     }
2116
2117     // Mark the unimportant registers as <def,dead> in the POP.
2118     RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, true, false, false,
2119                                                 true));
2120     --RegsNeeded;
2121   }
2122
2123   if (RegsNeeded > 0)
2124     return false;
2125
2126   // Finally we know we can profitably perform the optimisation so go
2127   // ahead: strip all existing registers off and add them back again
2128   // in the right order.
2129   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
2130     MI->RemoveOperand(i);
2131
2132   // Add the complete list back in.
2133   MachineInstrBuilder MIB(MF, &*MI);
2134   for (int i = RegList.size() - 1; i >= 0; --i)
2135     MIB.addOperand(RegList[i]);
2136
2137   return true;
2138 }
2139
2140 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
2141                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
2142                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
2143   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
2144   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
2145   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
2146   bool isSub = false;
2147
2148   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
2149   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
2150     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
2151
2152   if (Opcode == ARM::ADDri) {
2153     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
2154     if (Offset == 0) {
2155       // Turn it into a move.
2156       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
2157       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2158       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
2159       Offset = 0;
2160       return true;
2161     } else if (Offset < 0) {
2162       Offset = -Offset;
2163       isSub = true;
2164       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
2165     }
2166
2167     // Common case: small offset, fits into instruction.
2168     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
2169       // Replace the FrameIndex with sp / fp
2170       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2171       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
2172       Offset = 0;
2173       return true;
2174     }
2175
2176     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
2177     // as possible.
2178     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
2179     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2180
2181     // We will handle these bits from offset, clear them.
2182     Offset &= ~ThisImmVal;
2183
2184     // Get the properly encoded SOImmVal field.
2185     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
2186            "Bit extraction didn't work?");
2187     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
2188  } else {
2189     unsigned ImmIdx = 0;
2190     int InstrOffs = 0;
2191     unsigned NumBits = 0;
2192     unsigned Scale = 1;
2193     switch (AddrMode) {
2194     case ARMII::AddrMode_i12: {
2195       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
2196       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
2197       NumBits = 12;
2198       break;
2199     }
2200     case ARMII::AddrMode2: {
2201       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2202       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2203       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2204         InstrOffs *= -1;
2205       NumBits = 12;
2206       break;
2207     }
2208     case ARMII::AddrMode3: {
2209       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2210       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2211       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2212         InstrOffs *= -1;
2213       NumBits = 8;
2214       break;
2215     }
2216     case ARMII::AddrMode4:
2217     case ARMII::AddrMode6:
2218       // Can't fold any offset even if it's zero.
2219       return false;
2220     case ARMII::AddrMode5: {
2221       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
2222       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2223       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2224         InstrOffs *= -1;
2225       NumBits = 8;
2226       Scale = 4;
2227       break;
2228     }
2229     default:
2230       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
2231     }
2232
2233     Offset += InstrOffs * Scale;
2234     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
2235     if (Offset < 0) {
2236       Offset = -Offset;
2237       isSub = true;
2238     }
2239
2240     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
2241     if (NumBits > 0) {
2242       // Common case: small offset, fits into instruction.
2243       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
2244       int ImmedOffset = Offset / Scale;
2245       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
2246       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
2247         // Replace the FrameIndex with sp
2248         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2249         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
2250         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
2251         // tricks for the offset value.
2252         if (isSub) {
2253           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2254             ImmedOffset = -ImmedOffset;
2255           else
2256             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2257         }
2258         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2259         Offset = 0;
2260         return true;
2261       }
2262
2263       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
2264       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
2265       if (isSub) {
2266         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2267           ImmedOffset = -ImmedOffset;
2268         else
2269           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2270       }
2271       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2272       Offset &= ~(Mask*Scale);
2273     }
2274   }
2275
2276   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
2277   return Offset == 0;
2278 }
2279
2280 /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
2281 /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
2282 /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
2283 /// can be analyzed.
2284 bool ARMBaseInstrInfo::
2285 analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
2286                int &CmpMask, int &CmpValue) const {
2287   switch (MI->getOpcode()) {
2288   default: break;
2289   case ARM::CMPri:
2290   case ARM::t2CMPri:
2291     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2292     SrcReg2 = 0;
2293     CmpMask = ~0;
2294     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
2295     return true;
2296   case ARM::CMPrr:
2297   case ARM::t2CMPrr:
2298     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2299     SrcReg2 = MI->getOperand(1).getReg();
2300     CmpMask = ~0;
2301     CmpValue = 0;
2302     return true;
2303   case ARM::TSTri:
2304   case ARM::t2TSTri:
2305     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2306     SrcReg2 = 0;
2307     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
2308     CmpValue = 0;
2309     return true;
2310   }
2311
2312   return false;
2313 }
2314
2315 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
2316 /// operates on the given source register and applies the same mask
2317 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
2318 /// When successful, MI will hold the found instruction.
2319 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
2320                               int CmpMask, bool CommonUse) {
2321   switch (MI->getOpcode()) {
2322     case ARM::ANDri:
2323     case ARM::t2ANDri:
2324       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
2325         return false;
2326       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
2327         return true;
2328       break;
2329   }
2330
2331   return false;
2332 }
2333
2334 /// getSwappedCondition - assume the flags are set by MI(a,b), return
2335 /// the condition code if we modify the instructions such that flags are
2336 /// set by MI(b,a).
2337 inline static ARMCC::CondCodes getSwappedCondition(ARMCC::CondCodes CC) {
2338   switch (CC) {
2339   default: return ARMCC::AL;
2340   case ARMCC::EQ: return ARMCC::EQ;
2341   case ARMCC::NE: return ARMCC::NE;
2342   case ARMCC::HS: return ARMCC::LS;
2343   case ARMCC::LO: return ARMCC::HI;
2344   case ARMCC::HI: return ARMCC::LO;
2345   case ARMCC::LS: return ARMCC::HS;
2346   case ARMCC::GE: return ARMCC::LE;
2347   case ARMCC::LT: return ARMCC::GT;
2348   case ARMCC::GT: return ARMCC::LT;
2349   case ARMCC::LE: return ARMCC::GE;
2350   }
2351 }
2352
2353 /// isRedundantFlagInstr - check whether the first instruction, whose only
2354 /// purpose is to update flags, can be made redundant.
2355 /// CMPrr can be made redundant by SUBrr if the operands are the same.
2356 /// CMPri can be made redundant by SUBri if the operands are the same.
2357 /// This function can be extended later on.
2358 inline static bool isRedundantFlagInstr(MachineInstr *CmpI, unsigned SrcReg,
2359                                         unsigned SrcReg2, int ImmValue,
2360                                         MachineInstr *OI) {
2361   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPrr ||
2362        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPrr) &&
2363       (OI->getOpcode() == ARM::SUBrr ||
2364        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBrr) &&
2365       ((OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2366         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
2367        (OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2368         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg)))
2369     return true;
2370
2371   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2372        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) &&
2373       (OI->getOpcode() == ARM::SUBri ||
2374        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBri) &&
2375       OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2376       OI->getOperand(2).getImm() == ImmValue)
2377     return true;
2378   return false;
2379 }
2380
2381 /// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
2382 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register;
2383 /// Remove a redundant Compare instruction if an earlier instruction can set the
2384 /// flags in the same way as Compare.
2385 /// E.g. SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r1,r2). We also handle the case where two
2386 /// operands are swapped: SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r2,r1), by updating the
2387 /// condition code of instructions which use the flags.
2388 bool ARMBaseInstrInfo::
2389 optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
2390                      int CmpMask, int CmpValue,
2391                      const MachineRegisterInfo *MRI) const {
2392   // Get the unique definition of SrcReg.
2393   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
2394   if (!MI) return false;
2395
2396   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
2397   if (CmpMask != ~0) {
2398     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false) || isPredicated(MI)) {
2399       MI = nullptr;
2400       for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
2401            UI = MRI->use_instr_begin(SrcReg), UE = MRI->use_instr_end();
2402            UI != UE; ++UI) {
2403         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
2404         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
2405         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true) ||
2406             isPredicated(PotentialAND))
2407           continue;
2408         MI = PotentialAND;
2409         break;
2410       }
2411       if (!MI) return false;
2412     }
2413   }
2414
2415   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
2416   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr, E = MI,
2417                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
2418
2419   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
2420   if (I == B) return false;
2421
2422   // There are two possible candidates which can be changed to set CPSR:
2423   // One is MI, the other is a SUB instruction.
2424   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
2425   // For CMPri(r1, CmpValue), we are looking for SUBri(r1, CmpValue).
2426   MachineInstr *Sub = nullptr;
2427   if (SrcReg2 != 0)
2428     // MI is not a candidate for CMPrr.
2429     MI = nullptr;
2430   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || CmpValue != 0) {
2431     // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same
2432     // BB as the comparison.
2433     // For CMPri w/ CmpValue != 0, a Sub may still be a candidate.
2434     // Thus we cannot return here.
2435     if (CmpInstr->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2436        CmpInstr->getOpcode() == ARM::t2CMPri)
2437       MI = nullptr;
2438     else
2439       return false;
2440   }
2441
2442   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
2443   // want to change. At the same time, search for Sub.
2444   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
2445   --I;
2446   for (; I != E; --I) {
2447     const MachineInstr &Instr = *I;
2448
2449     if (Instr.modifiesRegister(ARM::CPSR, TRI) ||
2450         Instr.readsRegister(ARM::CPSR, TRI))
2451       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
2452       // change. We can't do this transformation.
2453       return false;
2454
2455     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
2456     if (isRedundantFlagInstr(CmpInstr, SrcReg, SrcReg2, CmpValue, &*I)) {
2457       Sub = &*I;
2458       break;
2459     }
2460
2461     if (I == B)
2462       // The 'and' is below the comparison instruction.
2463       return false;
2464   }
2465
2466   // Return false if no candidates exist.
2467   if (!MI && !Sub)
2468     return false;
2469
2470   // The single candidate is called MI.
2471   if (!MI) MI = Sub;
2472
2473   // We can't use a predicated instruction - it doesn't always write the flags.
2474   if (isPredicated(MI))
2475     return false;
2476
2477   switch (MI->getOpcode()) {
2478   default: break;
2479   case ARM::RSBrr:
2480   case ARM::RSBri:
2481   case ARM::RSCrr:
2482   case ARM::RSCri:
2483   case ARM::ADDrr:
2484   case ARM::ADDri:
2485   case ARM::ADCrr:
2486   case ARM::ADCri:
2487   case ARM::SUBrr:
2488   case ARM::SUBri:
2489   case ARM::SBCrr:
2490   case ARM::SBCri:
2491   case ARM::t2RSBri:
2492   case ARM::t2ADDrr:
2493   case ARM::t2ADDri:
2494   case ARM::t2ADCrr:
2495   case ARM::t2ADCri:
2496   case ARM::t2SUBrr:
2497   case ARM::t2SUBri:
2498   case ARM::t2SBCrr:
2499   case ARM::t2SBCri:
2500   case ARM::ANDrr:
2501   case ARM::ANDri:
2502   case ARM::t2ANDrr:
2503   case ARM::t2ANDri:
2504   case ARM::ORRrr:
2505   case ARM::ORRri:
2506   case ARM::t2ORRrr:
2507   case ARM::t2ORRri:
2508   case ARM::EORrr:
2509   case ARM::EORri:
2510   case ARM::t2EORrr:
2511   case ARM::t2EORri: {
2512     // Scan forward for the use of CPSR
2513     // When checking against MI: if it's a conditional code that requires
2514     // checking of the V bit or C bit, then this is not safe to do.
2515     // It is safe to remove CmpInstr if CPSR is redefined or killed.
2516     // If we are done with the basic block, we need to check whether CPSR is
2517     // live-out.
2518     SmallVector<std::pair<MachineOperand*, ARMCC::CondCodes>, 4>
2519         OperandsToUpdate;
2520     bool isSafe = false;
2521     I = CmpInstr;
2522     E = CmpInstr->getParent()->end();
2523     while (!isSafe && ++I != E) {
2524       const MachineInstr &Instr = *I;
2525       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
2526            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
2527         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
2528         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
2529           isSafe = true;
2530           break;
2531         }
2532         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
2533           continue;
2534         if (MO.isDef()) {
2535           isSafe = true;
2536           break;
2537         }
2538         // Condition code is after the operand before CPSR except for VSELs.
2539         ARMCC::CondCodes CC;
2540         bool IsInstrVSel = true;
2541         switch (Instr.getOpcode()) {
2542         default:
2543           IsInstrVSel = false;
2544           CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
2545           break;
2546         case ARM::VSELEQD:
2547         case ARM::VSELEQS:
2548           CC = ARMCC::EQ;
2549           break;
2550         case ARM::VSELGTD:
2551         case ARM::VSELGTS:
2552           CC = ARMCC::GT;
2553           break;
2554         case ARM::VSELGED:
2555         case ARM::VSELGES:
2556           CC = ARMCC::GE;
2557           break;
2558         case ARM::VSELVSS:
2559         case ARM::VSELVSD:
2560           CC = ARMCC::VS;
2561           break;
2562         }
2563
2564         if (Sub) {
2565           ARMCC::CondCodes NewCC = getSwappedCondition(CC);
2566           if (NewCC == ARMCC::AL)
2567             return false;
2568           // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based
2569           // on CMP needs to be updated to be based on SUB.
2570           // Push the condition code operands to OperandsToUpdate.
2571           // If it is safe to remove CmpInstr, the condition code of these
2572           // operands will be modified.
2573           if (SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2574               Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg) {
2575             // VSel doesn't support condition code update.
2576             if (IsInstrVSel)
2577               return false;
2578             OperandsToUpdate.push_back(
2579                 std::make_pair(&((*I).getOperand(IO - 1)), NewCC));
2580           }
2581         } else {
2582           // No Sub, so this is x = <op> y, z; cmp x, 0.
2583           switch (CC) {
2584           case ARMCC::EQ: // Z
2585           case ARMCC::NE: // Z
2586           case ARMCC::MI: // N
2587           case ARMCC::PL: // N
2588           case ARMCC::AL: // none
2589             // CPSR can be used multiple times, we should continue.
2590             break;
2591           case ARMCC::HS: // C
2592           case ARMCC::LO: // C
2593           case ARMCC::VS: // V
2594           case ARMCC::VC: // V
2595           case ARMCC::HI: // C Z
2596           case ARMCC::LS: // C Z
2597           case ARMCC::GE: // N V
2598           case ARMCC::LT: // N V
2599           case ARMCC::GT: // Z N V
2600           case ARMCC::LE: // Z N V
2601             // The instruction uses the V bit or C bit which is not safe.
2602             return false;
2603           }
2604         }
2605       }
2606     }
2607
2608     // If CPSR is not killed nor re-defined, we should check whether it is
2609     // live-out. If it is live-out, do not optimize.
2610     if (!isSafe) {
2611       MachineBasicBlock *MBB = CmpInstr->getParent();
2612       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
2613                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
2614         if ((*SI)->isLiveIn(ARM::CPSR))
2615           return false;
2616     }
2617
2618     // Toggle the optional operand to CPSR.
2619     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
2620     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
2621     assert(!isPredicated(MI) && "Can't use flags from predicated instruction");
2622     CmpInstr->eraseFromParent();
2623
2624     // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
2625     // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
2626     // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
2627     for (unsigned i = 0, e = OperandsToUpdate.size(); i < e; i++)
2628       OperandsToUpdate[i].first->setImm(OperandsToUpdate[i].second);
2629     return true;
2630   }
2631   }
2632
2633   return false;
2634 }
2635
2636 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
2637                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
2638                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
2639   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
2640   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
2641   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
2642     return false;
2643   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
2644     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
2645     return false;
2646
2647   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
2648     return false;
2649
2650   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2651   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
2652     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
2653     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
2654     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
2655       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
2656       // to delete DefMI.
2657       return false;
2658   }
2659
2660   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2661   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
2662     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
2663     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
2664       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
2665       // since it may change the semantics of the code.
2666       return false;
2667   }
2668
2669   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
2670   unsigned NewUseOpc = 0;
2671   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
2672   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
2673   bool Commute = false;
2674   switch (UseOpc) {
2675   default: return false;
2676   case ARM::SUBrr:
2677   case ARM::ADDrr:
2678   case ARM::ORRrr:
2679   case ARM::EORrr:
2680   case ARM::t2SUBrr:
2681   case ARM::t2ADDrr:
2682   case ARM::t2ORRrr:
2683   case ARM::t2EORrr: {
2684     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
2685     switch (UseOpc) {
2686     default: break;
2687     case ARM::SUBrr: {
2688       if (Commute)
2689         return false;
2690       ImmVal = -ImmVal;
2691       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2692       // Fallthrough
2693     }
2694     case ARM::ADDrr:
2695     case ARM::ORRrr:
2696     case ARM::EORrr: {
2697       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2698         return false;
2699       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2700       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2701       switch (UseOpc) {
2702       default: break;
2703       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2704       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2705       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2706       }
2707       break;
2708     }
2709     case ARM::t2SUBrr: {
2710       if (Commute)
2711         return false;
2712       ImmVal = -ImmVal;
2713       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2714       // Fallthrough
2715     }
2716     case ARM::t2ADDrr:
2717     case ARM::t2ORRrr:
2718     case ARM::t2EORrr: {
2719       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2720         return false;
2721       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2722       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2723       switch (UseOpc) {
2724       default: break;
2725       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2726       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2727       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2728       }
2729       break;
2730     }
2731     }
2732   }
2733   }
2734
2735   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2736   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2737   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2738   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2739   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2740                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2741                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2742                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2743                               .addImm(SOImmValV1)));
2744   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2745   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2746   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2747   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2748   DefMI->eraseFromParent();
2749   return true;
2750 }
2751
2752 static unsigned getNumMicroOpsSwiftLdSt(const InstrItineraryData *ItinData,
2753                                         const MachineInstr *MI) {
2754   switch (MI->getOpcode()) {
2755   default: {
2756     const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2757     int UOps = ItinData->getNumMicroOps(Desc.getSchedClass());
2758     assert(UOps >= 0 && "bad # UOps");
2759     return UOps;
2760   }
2761
2762   case ARM::LDRrs:
2763   case ARM::LDRBrs:
2764   case ARM::STRrs:
2765   case ARM::STRBrs: {
2766     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2767     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2768     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2769     if (!isSub &&
2770         (ShImm == 0 ||
2771          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2772           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2773       return 1;
2774     return 2;
2775   }
2776
2777   case ARM::LDRH:
2778   case ARM::STRH: {
2779     if (!MI->getOperand(2).getReg())
2780       return 1;
2781
2782     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2783     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2784     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2785     if (!isSub &&
2786         (ShImm == 0 ||
2787          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2788           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2789       return 1;
2790     return 2;
2791   }
2792
2793   case ARM::LDRSB:
2794   case ARM::LDRSH:
2795     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(3).getImm()) == ARM_AM::sub) ? 3:2;
2796
2797   case ARM::LDRSB_POST:
2798   case ARM::LDRSH_POST: {
2799     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2800     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2801     return (Rt == Rm) ? 4 : 3;
2802   }
2803
2804   case ARM::LDR_PRE_REG:
2805   case ARM::LDRB_PRE_REG: {
2806     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2807     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2808     if (Rt == Rm)
2809       return 3;
2810     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2811     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2812     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2813     if (!isSub &&
2814         (ShImm == 0 ||
2815          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2816           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2817       return 2;
2818     return 3;
2819   }
2820
2821   case ARM::STR_PRE_REG:
2822   case ARM::STRB_PRE_REG: {
2823     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2824     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2825     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2826     if (!isSub &&
2827         (ShImm == 0 ||
2828          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2829           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2830       return 2;
2831     return 3;
2832   }
2833
2834   case ARM::LDRH_PRE:
2835   case ARM::STRH_PRE: {
2836     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2837     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2838     if (!Rm)
2839       return 2;
2840     if (Rt == Rm)
2841       return 3;
2842     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub)
2843       ? 3 : 2;
2844   }
2845
2846   case ARM::LDR_POST_REG:
2847   case ARM::LDRB_POST_REG:
2848   case ARM::LDRH_POST: {
2849     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2850     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2851     return (Rt == Rm) ? 3 : 2;
2852   }
2853
2854   case ARM::LDR_PRE_IMM:
2855   case ARM::LDRB_PRE_IMM:
2856   case ARM::LDR_POST_IMM:
2857   case ARM::LDRB_POST_IMM:
2858   case ARM::STRB_POST_IMM:
2859   case ARM::STRB_POST_REG:
2860   case ARM::STRB_PRE_IMM:
2861   case ARM::STRH_POST:
2862   case ARM::STR_POST_IMM:
2863   case ARM::STR_POST_REG:
2864   case ARM::STR_PRE_IMM:
2865     return 2;
2866
2867   case ARM::LDRSB_PRE:
2868   case ARM::LDRSH_PRE: {
2869     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2870     if (Rm == 0)
2871       return 3;
2872     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2873     if (Rt == Rm)
2874       return 4;
2875     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2876     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2877     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2878     if (!isSub &&
2879         (ShImm == 0 ||
2880          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2881           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2882       return 3;
2883     return 4;
2884   }
2885
2886   case ARM::LDRD: {
2887     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2888     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2889     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2890     if (Rm)
2891       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2892     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2893   }
2894
2895   case ARM::STRD: {
2896     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2897     if (Rm)
2898       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2899     return 2;
2900   }
2901
2902   case ARM::LDRD_POST:
2903   case ARM::t2LDRD_POST:
2904     return 3;
2905
2906   case ARM::STRD_POST:
2907   case ARM::t2STRD_POST:
2908     return 4;
2909
2910   case ARM::LDRD_PRE: {
2911     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2912     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2913     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2914     if (Rm)
2915       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2916     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2917   }
2918
2919   case ARM::t2LDRD_PRE: {
2920     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2921     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2922     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2923   }
2924
2925   case ARM::STRD_PRE: {
2926     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2927     if (Rm)
2928       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2929     return 3;
2930   }
2931
2932   case ARM::t2STRD_PRE:
2933     return 3;
2934
2935   case ARM::t2LDR_POST:
2936   case ARM::t2LDRB_POST:
2937   case ARM::t2LDRB_PRE:
2938   case ARM::t2LDRSBi12:
2939   case ARM::t2LDRSBi8:
2940   case ARM::t2LDRSBpci:
2941   case ARM::t2LDRSBs:
2942   case ARM::t2LDRH_POST:
2943   case ARM::t2LDRH_PRE:
2944   case ARM::t2LDRSBT:
2945   case ARM::t2LDRSB_POST:
2946   case ARM::t2LDRSB_PRE:
2947   case ARM::t2LDRSH_POST:
2948   case ARM::t2LDRSH_PRE:
2949   case ARM::t2LDRSHi12:
2950   case ARM::t2LDRSHi8:
2951   case ARM::t2LDRSHpci:
2952   case ARM::t2LDRSHs:
2953     return 2;
2954
2955   case ARM::t2LDRDi8: {
2956     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2957     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2958     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2959   }
2960
2961   case ARM::t2STRB_POST:
2962   case ARM::t2STRB_PRE:
2963   case ARM::t2STRBs:
2964   case ARM::t2STRDi8:
2965   case ARM::t2STRH_POST:
2966   case ARM::t2STRH_PRE:
2967   case ARM::t2STRHs:
2968   case ARM::t2STR_POST:
2969   case ARM::t2STR_PRE:
2970   case ARM::t2STRs:
2971     return 2;
2972   }
2973 }
2974
2975 // Return the number of 32-bit words loaded by LDM or stored by STM. If this
2976 // can't be easily determined return 0 (missing MachineMemOperand).
2977 //
2978 // FIXME: The current MachineInstr design does not support relying on machine
2979 // mem operands to determine the width of a memory access. Instead, we expect
2980 // the target to provide this information based on the instruction opcode and
2981 // operands. However, using MachineMemOperand is the best solution now for
2982 // two reasons:
2983 //
2984 // 1) getNumMicroOps tries to infer LDM memory width from the total number of MI
2985 // operands. This is much more dangerous than using the MachineMemOperand
2986 // sizes because CodeGen passes can insert/remove optional machine operands. In
2987 // fact, it's totally incorrect for preRA passes and appears to be wrong for
2988 // postRA passes as well.
2989 //
2990 // 2) getNumLDMAddresses is only used by the scheduling machine model and any
2991 // machine model that calls this should handle the unknown (zero size) case.
2992 //
2993 // Long term, we should require a target hook that verifies MachineMemOperand
2994 // sizes during MC lowering. That target hook should be local to MC lowering
2995 // because we can't ensure that it is aware of other MI forms. Doing this will
2996 // ensure that MachineMemOperands are correctly propagated through all passes.
2997 unsigned ARMBaseInstrInfo::getNumLDMAddresses(const MachineInstr *MI) const {
2998   unsigned Size = 0;
2999   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
3000          E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
3001     Size += (*I)->getSize();
3002   }
3003   return Size / 4;
3004 }
3005
3006 unsigned
3007 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
3008                                  const MachineInstr *MI) const {
3009   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3010     return 1;
3011
3012   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
3013   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
3014   int ItinUOps = ItinData->getNumMicroOps(Class);
3015   if (ItinUOps >= 0) {
3016     if (Subtarget.isSwift() && (Desc.mayLoad() || Desc.mayStore()))
3017       return getNumMicroOpsSwiftLdSt(ItinData, MI);
3018
3019     return ItinUOps;
3020   }
3021
3022   unsigned Opc = MI->getOpcode();
3023   switch (Opc) {
3024   default:
3025     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
3026   case ARM::VLDMQIA:
3027   case ARM::VSTMQIA:
3028     return 2;
3029
3030   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
3031   // registers.
3032   //
3033   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
3034   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
3035   // separately by assuming the address is not 64-bit aligned.
3036   //
3037   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
3038   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
3039   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
3040   case ARM::VLDMDIA:
3041   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3042   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3043   case ARM::VLDMSIA:
3044   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3045   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3046   case ARM::VSTMDIA:
3047   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3048   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3049   case ARM::VSTMSIA:
3050   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3051   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
3052     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
3053     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
3054   }
3055
3056   case ARM::LDMIA_RET:
3057   case ARM::LDMIA:
3058   case ARM::LDMDA:
3059   case ARM::LDMDB:
3060   case ARM::LDMIB:
3061   case ARM::LDMIA_UPD:
3062   case ARM::LDMDA_UPD:
3063   case ARM::LDMDB_UPD:
3064   case ARM::LDMIB_UPD:
3065   case ARM::STMIA:
3066   case ARM::STMDA:
3067   case ARM::STMDB:
3068   case ARM::STMIB:
3069   case ARM::STMIA_UPD:
3070   case ARM::STMDA_UPD:
3071   case ARM::STMDB_UPD:
3072   case ARM::STMIB_UPD:
3073   case ARM::tLDMIA:
3074   case ARM::tLDMIA_UPD:
3075   case ARM::tSTMIA_UPD:
3076   case ARM::tPOP_RET:
3077   case ARM::tPOP:
3078   case ARM::tPUSH:
3079   case ARM::t2LDMIA_RET:
3080   case ARM::t2LDMIA:
3081   case ARM::t2LDMDB:
3082   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3083   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3084   case ARM::t2STMIA:
3085   case ARM::t2STMDB:
3086   case ARM::t2STMIA_UPD:
3087   case ARM::t2STMDB_UPD: {
3088     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
3089     if (Subtarget.isSwift()) {
3090       int UOps = 1 + NumRegs;  // One for address computation, one for each ld / st.
3091       switch (Opc) {
3092       default: break;
3093       case ARM::VLDMDIA_UPD:
3094       case ARM::VLDMDDB_UPD:
3095       case ARM::VLDMSIA_UPD:
3096       case ARM::VLDMSDB_UPD:
3097       case ARM::VSTMDIA_UPD:
3098       case ARM::VSTMDDB_UPD:
3099       case ARM::VSTMSIA_UPD:
3100       case ARM::VSTMSDB_UPD:
3101       case ARM::LDMIA_UPD:
3102       case ARM::LDMDA_UPD:
3103       case ARM::LDMDB_UPD:
3104       case ARM::LDMIB_UPD:
3105       case ARM::STMIA_UPD:
3106       case ARM::STMDA_UPD:
3107       case ARM::STMDB_UPD:
3108       case ARM::STMIB_UPD:
3109       case ARM::tLDMIA_UPD:
3110       case ARM::tSTMIA_UPD:
3111       case ARM::t2LDMIA_UPD:
3112       case ARM::t2LDMDB_UPD:
3113       case ARM::t2STMIA_UPD:
3114       case ARM::t2STMDB_UPD:
3115         ++UOps; // One for base register writeback.
3116         break;
3117       case ARM::LDMIA_RET:
3118       case ARM::tPOP_RET:
3119       case ARM::t2LDMIA_RET:
3120         UOps += 2; // One for base reg wb, one for write to pc.
3121         break;
3122       }
3123       return UOps;
3124     } else if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3125       if (NumRegs < 4)
3126         return 2;
3127       // 4 registers would be issued: 2, 2.
3128       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
3129       int A8UOps = (NumRegs / 2);
3130       if (NumRegs % 2)
3131         ++A8UOps;
3132       return A8UOps;
3133     } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3134       int A9UOps = (NumRegs / 2);
3135       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3136       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3137       if ((NumRegs % 2) ||
3138           !MI->hasOneMemOperand() ||
3139           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
3140         ++A9UOps;
3141       return A9UOps;
3142     } else {
3143       // Assume the worst.
3144       return NumRegs;
3145     }
3146   }
3147   }
3148 }
3149
3150 int
3151 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3152                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
3153                                   unsigned DefClass,
3154                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3155   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3156   if (RegNo <= 0)
3157     // Def is the address writeback.
3158     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3159
3160   int DefCycle;
3161   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3162     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3163     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
3164     if (RegNo % 2)
3165       ++DefCycle;
3166   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3167     DefCycle = RegNo;
3168     bool isSLoad = false;
3169
3170     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3171     default: break;
3172     case ARM::VLDMSIA:
3173     case ARM::VLDMSIA_UPD:
3174     case ARM::VLDMSDB_UPD:
3175       isSLoad = true;
3176       break;
3177     }
3178
3179     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3180     // then it takes an extra cycle.
3181     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
3182       ++DefCycle;
3183   } else {
3184     // Assume the worst.
3185     DefCycle = RegNo + 2;
3186   }
3187
3188   return DefCycle;
3189 }
3190
3191 int
3192 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3193                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
3194                                  unsigned DefClass,
3195                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3196   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3197   if (RegNo <= 0)
3198     // Def is the address writeback.
3199     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3200
3201   int DefCycle;
3202   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3203     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
3204     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
3205     DefCycle = RegNo / 2;
3206     if (DefCycle < 1)
3207       DefCycle = 1;
3208     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
3209     DefCycle += 2;
3210   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3211     DefCycle = (RegNo / 2);
3212     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3213     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3214     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
3215       ++DefCycle;
3216     // Result latency is AGU cycles + 2.
3217     DefCycle += 2;
3218   } else {
3219     // Assume the worst.
3220     DefCycle = RegNo + 2;
3221   }
3222
3223   return DefCycle;
3224 }
3225
3226 int
3227 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3228                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
3229                                   unsigned UseClass,
3230                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3231   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3232   if (RegNo <= 0)
3233     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3234
3235   int UseCycle;
3236   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3237     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3238     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
3239     if (RegNo % 2)
3240       ++UseCycle;
3241   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3242     UseCycle = RegNo;
3243     bool isSStore = false;
3244
3245     switch (UseMCID.getOpcode()) {
3246     default: break;
3247     case ARM::VSTMSIA:
3248     case ARM::VSTMSIA_UPD:
3249     case ARM::VSTMSDB_UPD:
3250       isSStore = true;
3251       break;
3252     }
3253
3254     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3255     // then it takes an extra cycle.
3256     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
3257       ++UseCycle;
3258   } else {
3259     // Assume the worst.
3260     UseCycle = RegNo + 2;
3261   }
3262
3263   return UseCycle;
3264 }
3265
3266 int
3267 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3268                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
3269                                  unsigned UseClass,
3270                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3271   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3272   if (RegNo <= 0)
3273     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3274
3275   int UseCycle;
3276   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3277     UseCycle = RegNo / 2;
3278     if (UseCycle < 2)
3279       UseCycle = 2;
3280     // Read in E3.
3281     UseCycle += 2;
3282   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3283     UseCycle = (RegNo / 2);
3284     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3285     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3286     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
3287       ++UseCycle;
3288   } else {
3289     // Assume the worst.
3290     UseCycle = 1;
3291   }
3292   return UseCycle;
3293 }
3294
3295 int
3296 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3297                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
3298                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
3299                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
3300                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3301   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
3302   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
3303
3304   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
3305     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
3306
3307   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
3308   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
3309   // figure it out.
3310   int DefCycle = -1;
3311   bool LdmBypass = false;
3312   switch (DefMCID.getOpcode()) {
3313   default:
3314     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3315     break;
3316
3317   case ARM::VLDMDIA:
3318   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3319   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3320   case ARM::VLDMSIA:
3321   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3322   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3323     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3324     break;
3325
3326   case ARM::LDMIA_RET:
3327   case ARM::LDMIA:
3328   case ARM::LDMDA:
3329   case ARM::LDMDB:
3330   case ARM::LDMIB:
3331   case ARM::LDMIA_UPD:
3332   case ARM::LDMDA_UPD:
3333   case ARM::LDMDB_UPD:
3334   case ARM::LDMIB_UPD:
3335   case ARM::tLDMIA:
3336   case ARM::tLDMIA_UPD:
3337   case ARM::tPUSH:
3338   case ARM::t2LDMIA_RET:
3339   case ARM::t2LDMIA:
3340   case ARM::t2LDMDB:
3341   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3342   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3343     LdmBypass = 1;
3344     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3345     break;
3346   }
3347
3348   if (DefCycle == -1)
3349     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
3350     DefCycle = 2;
3351
3352   int UseCycle = -1;
3353   switch (UseMCID.getOpcode()) {
3354   default:
3355     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3356     break;
3357
3358   case ARM::VSTMDIA:
3359   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3360   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3361   case ARM::VSTMSIA:
3362   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3363   case ARM::VSTMSDB_UPD:
3364     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3365     break;
3366
3367   case ARM::STMIA:
3368   case ARM::STMDA:
3369   case ARM::STMDB:
3370   case ARM::STMIB:
3371   case ARM::STMIA_UPD:
3372   case ARM::STMDA_UPD:
3373   case ARM::STMDB_UPD:
3374   case ARM::STMIB_UPD:
3375   case ARM::tSTMIA_UPD:
3376   case ARM::tPOP_RET:
3377   case ARM::tPOP:
3378   case ARM::t2STMIA:
3379   case ARM::t2STMDB:
3380   case ARM::t2STMIA_UPD:
3381   case ARM::t2STMDB_UPD:
3382     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3383     break;
3384   }
3385
3386   if (UseCycle == -1)
3387     // Assume it's read in the first stage.
3388     UseCycle = 1;
3389
3390   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
3391   if (UseCycle > 0) {
3392     if (LdmBypass) {
3393       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
3394       // first def operand.
3395       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
3396                                           UseClass, UseIdx))
3397         --UseCycle;
3398     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
3399                                                UseClass, UseIdx)) {
3400       --UseCycle;
3401     }
3402   }
3403
3404   return UseCycle;
3405 }
3406
3407 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3408                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3409                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
3410   Dist = 0;
3411
3412   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
3413   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = std::prev(I.getInstrIterator());
3414   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3415
3416   int Idx = -1;
3417   while (II->isInsideBundle()) {
3418     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
3419     if (Idx != -1)
3420       break;
3421     --II;
3422     ++Dist;
3423   }
3424
3425   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
3426   DefIdx = Idx;
3427   return &*II;
3428 }
3429
3430 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3431                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3432                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
3433   Dist = 0;
3434
3435   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = ++MI->getIterator();
3436   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3437   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3438
3439   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
3440   int Idx = -1;
3441   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
3442     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
3443     if (Idx != -1)
3444       break;
3445     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
3446       ++Dist;
3447     ++II;
3448   }
3449
3450   if (Idx == -1) {
3451     Dist = 0;
3452     return nullptr;
3453   }
3454
3455   UseIdx = Idx;
3456   return &*II;
3457 }
3458
3459 /// Return the number of cycles to add to (or subtract from) the static
3460 /// itinerary based on the def opcode and alignment. The caller will ensure that
3461 /// adjusted latency is at least one cycle.
3462 static int adjustDefLatency(const ARMSubtarget &Subtarget,
3463                             const MachineInstr *DefMI,
3464                             const MCInstrDesc *DefMCID, unsigned DefAlign) {
3465   int Adjust = 0;
3466   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isCortexA7()) {
3467     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3468     // variants are one cycle cheaper.
3469     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3470     default: break;
3471     case ARM::LDRrs:
3472     case ARM::LDRBrs: {
3473       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3474       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3475       if (ShImm == 0 ||
3476           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
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 == 2)
3487         --Adjust;
3488       break;
3489     }
3490     }
3491   } else if (Subtarget.isSwift()) {
3492     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3493     // writeback.
3494     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3495     default: break;
3496     case ARM::LDRrs:
3497     case ARM::LDRBrs: {
3498       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3499       bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
3500       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3501       if (!isSub &&
3502           (ShImm == 0 ||
3503            ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3504             ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
3505         Adjust -= 2;
3506       else if (!isSub &&
3507                ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3508         --Adjust;
3509       break;
3510     }
3511     case ARM::t2LDRs:
3512     case ARM::t2LDRBs:
3513     case ARM::t2LDRHs:
3514     case ARM::t2LDRSHs: {
3515       // Thumb2 mode: lsl only.
3516       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3517       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3)
3518         Adjust -= 2;
3519       break;
3520     }
3521     }
3522   }
3523
3524   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9()) {
3525     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3526     default: break;
3527     case ARM::VLD1q8:
3528     case ARM::VLD1q16:
3529     case ARM::VLD1q32:
3530     case ARM::VLD1q64:
3531     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3532     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3533     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3534     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3535     case ARM::VLD1q8wb_register:
3536     case ARM::VLD1q16wb_register:
3537     case ARM::VLD1q32wb_register:
3538     case ARM::VLD1q64wb_register:
3539     case ARM::VLD2d8:
3540     case ARM::VLD2d16:
3541     case ARM::VLD2d32:
3542     case ARM::VLD2q8:
3543     case ARM::VLD2q16:
3544     case ARM::VLD2q32:
3545     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3546     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3547     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3548     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
3549     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
3550     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
3551     case ARM::VLD2d8wb_register:
3552     case ARM::VLD2d16wb_register:
3553     case ARM::VLD2d32wb_register:
3554     case ARM::VLD2q8wb_register:
3555     case ARM::VLD2q16wb_register:
3556     case ARM::VLD2q32wb_register:
3557     case ARM::VLD3d8:
3558     case ARM::VLD3d16:
3559     case ARM::VLD3d32:
3560     case ARM::VLD1d64T:
3561     case ARM::VLD3d8_UPD:
3562     case ARM::VLD3d16_UPD:
3563     case ARM::VLD3d32_UPD:
3564     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
3565     case ARM::VLD1d64Twb_register:
3566     case ARM::VLD3q8_UPD:
3567     case ARM::VLD3q16_UPD:
3568     case ARM::VLD3q32_UPD:
3569     case ARM::VLD4d8:
3570     case ARM::VLD4d16:
3571     case ARM::VLD4d32:
3572     case ARM::VLD1d64Q:
3573     case ARM::VLD4d8_UPD:
3574     case ARM::VLD4d16_UPD:
3575     case ARM::VLD4d32_UPD:
3576     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
3577     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
3578     case ARM::VLD4q8_UPD:
3579     case ARM::VLD4q16_UPD:
3580     case ARM::VLD4q32_UPD:
3581     case ARM::VLD1DUPq8:
3582     case ARM::VLD1DUPq16:
3583     case ARM::VLD1DUPq32:
3584     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3585     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3586     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3587     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3588     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3589     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3590     case ARM::VLD2DUPd8:
3591     case ARM::VLD2DUPd16:
3592     case ARM::VLD2DUPd32:
3593     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3594     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3595     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3596     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3597     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3598     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3599     case ARM::VLD4DUPd8:
3600     case ARM::VLD4DUPd16:
3601     case ARM::VLD4DUPd32:
3602     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
3603     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
3604     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
3605     case ARM::VLD1LNd8:
3606     case ARM::VLD1LNd16:
3607     case ARM::VLD1LNd32:
3608     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
3609     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
3610     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
3611     case ARM::VLD2LNd8:
3612     case ARM::VLD2LNd16:
3613     case ARM::VLD2LNd32:
3614     case ARM::VLD2LNq16:
3615     case ARM::VLD2LNq32:
3616     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
3617     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
3618     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
3619     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
3620     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
3621     case ARM::VLD4LNd8:
3622     case ARM::VLD4LNd16:
3623     case ARM::VLD4LNd32:
3624     case ARM::VLD4LNq16:
3625     case ARM::VLD4LNq32:
3626     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
3627     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
3628     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
3629     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
3630     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
3631       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3632       // instructions increases by one.
3633       ++Adjust;
3634       break;
3635     }
3636   }
3637   return Adjust;
3638 }
3639
3640
3641
3642 int
3643 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3644                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3645                                     const MachineInstr *UseMI,
3646                                     unsigned UseIdx) const {
3647   // No operand latency. The caller may fall back to getInstrLatency.
3648   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3649     return -1;
3650
3651   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
3652   unsigned Reg = DefMO.getReg();
3653   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
3654   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
3655
3656   unsigned DefAdj = 0;
3657   if (DefMI->isBundle()) {
3658     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
3659     DefMCID = &DefMI->getDesc();
3660   }
3661   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
3662       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef()) {
3663     return 1;
3664   }
3665
3666   unsigned UseAdj = 0;
3667   if (UseMI->isBundle()) {
3668     unsigned NewUseIdx;
3669     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
3670                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
3671     if (!NewUseMI)
3672       return -1;
3673
3674     UseMI = NewUseMI;
3675     UseIdx = NewUseIdx;
3676     UseMCID = &UseMI->getDesc();
3677   }
3678
3679   if (Reg == ARM::CPSR) {
3680     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
3681       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
3682       return Subtarget.isLikeA9() ? 1 : 20;
3683     }
3684
3685     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
3686     if (UseMI->isBranch())
3687       return 0;
3688
3689     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
3690     unsigned Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3691
3692     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
3693     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
3694     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
3695     // instructions).
3696     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
3697       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
3698       // FIXME: Use Function::optForSize().
3699       if (MF->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize))
3700         --Latency;
3701     }
3702     return Latency;
3703   }
3704
3705   if (DefMO.isImplicit() || UseMI->getOperand(UseIdx).isImplicit())
3706     return -1;
3707
3708   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
3709     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3710   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
3711     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3712
3713   // Get the itinerary's latency if possible, and handle variable_ops.
3714   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3715                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3716   // Unable to find operand latency. The caller may resort to getInstrLatency.
3717   if (Latency < 0)
3718     return Latency;
3719
3720   // Adjust for IT block position.
3721   int Adj = DefAdj + UseAdj;
3722
3723   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3724   Adj += adjustDefLatency(Subtarget, DefMI, DefMCID, DefAlign);
3725   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3726     return Latency + Adj;
3727   }
3728   // Return the itinerary latency, which may be zero but not less than zero.
3729   return Latency;
3730 }
3731
3732 int
3733 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3734                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
3735                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
3736   if (!DefNode->isMachineOpcode())
3737     return 1;
3738
3739   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
3740
3741   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
3742     return 0;
3743
3744   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3745     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
3746
3747   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
3748     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
3749     if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift())
3750       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
3751     else
3752       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
3753   }
3754
3755   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
3756   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
3757   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
3758     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3759   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
3760   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
3761     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3762   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3763                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3764
3765   if (Latency > 1 &&
3766       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() ||
3767        Subtarget.isCortexA7())) {
3768     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3769     // variants are one cycle cheaper.
3770     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3771     default: break;
3772     case ARM::LDRrs:
3773     case ARM::LDRBrs: {
3774       unsigned ShOpVal =
3775         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3776       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3777       if (ShImm == 0 ||
3778           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3779         --Latency;
3780       break;
3781     }
3782     case ARM::t2LDRs:
3783     case ARM::t2LDRBs:
3784     case ARM::t2LDRHs:
3785     case ARM::t2LDRSHs: {
3786       // Thumb2 mode: lsl only.
3787       unsigned ShAmt =
3788         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3789       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3790         --Latency;
3791       break;
3792     }
3793     }
3794   } else if (DefIdx == 0 && Latency > 2 && Subtarget.isSwift()) {
3795     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3796     // writeback.
3797     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3798     default: break;
3799     case ARM::LDRrs:
3800     case ARM::LDRBrs: {
3801       unsigned ShOpVal =
3802         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3803       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3804       if (ShImm == 0 ||
3805           ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3806            ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3807         Latency -= 2;
3808       else if (ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3809         --Latency;
3810       break;
3811     }
3812     case ARM::t2LDRs:
3813     case ARM::t2LDRBs:
3814     case ARM::t2LDRHs:
3815     case ARM::t2LDRSHs: {
3816       // Thumb2 mode: lsl 0-3 only.
3817       Latency -= 2;
3818       break;
3819     }
3820     }
3821   }
3822
3823   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9())
3824     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3825     default: break;
3826     case ARM::VLD1q8:
3827     case ARM::VLD1q16:
3828     case ARM::VLD1q32:
3829     case ARM::VLD1q64:
3830     case ARM::VLD1q8wb_register:
3831     case ARM::VLD1q16wb_register:
3832     case ARM::VLD1q32wb_register:
3833     case ARM::VLD1q64wb_register:
3834     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3835     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3836     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3837     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3838     case ARM::VLD2d8:
3839     case ARM::VLD2d16:
3840     case ARM::VLD2d32:
3841     case ARM::VLD2q8Pseudo:
3842     case ARM::VLD2q16Pseudo:
3843     case ARM::VLD2q32Pseudo:
3844     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3845     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3846     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3847     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
3848     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
3849     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
3850     case ARM::VLD2d8wb_register:
3851     case ARM::VLD2d16wb_register:
3852     case ARM::VLD2d32wb_register:
3853     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
3854     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
3855     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
3856     case ARM::VLD3d8Pseudo:
3857     case ARM::VLD3d16Pseudo:
3858     case ARM::VLD3d32Pseudo:
3859     case ARM::VLD1d64TPseudo:
3860     case ARM::VLD1d64TPseudoWB_fixed:
3861     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
3862     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
3863     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
3864     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
3865     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
3866     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
3867     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
3868     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
3869     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
3870     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
3871     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
3872     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
3873     case ARM::VLD4d8Pseudo:
3874     case ARM::VLD4d16Pseudo:
3875     case ARM::VLD4d32Pseudo:
3876     case ARM::VLD1d64QPseudo:
3877     case ARM::VLD1d64QPseudoWB_fixed:
3878     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
3879     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
3880     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
3881     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
3882     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
3883     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
3884     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
3885     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
3886     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
3887     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
3888     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
3889     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
3890     case ARM::VLD1DUPq8:
3891     case ARM::VLD1DUPq16:
3892     case ARM::VLD1DUPq32:
3893     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3894     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3895     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3896     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3897     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3898     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3899     case ARM::VLD2DUPd8:
3900     case ARM::VLD2DUPd16:
3901     case ARM::VLD2DUPd32:
3902     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3903     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3904     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3905     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3906     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3907     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3908     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
3909     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
3910     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
3911     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
3912     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
3913     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
3914     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
3915     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
3916     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
3917     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
3918     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
3919     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
3920     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
3921     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
3922     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
3923     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
3924     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
3925     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
3926     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
3927     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
3928     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
3929     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
3930     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
3931     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
3932     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
3933     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
3934     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
3935     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
3936     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
3937     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
3938     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
3939     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
3940       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3941       // instructions increases by one.
3942       ++Latency;
3943       break;
3944     }
3945
3946   return Latency;
3947 }
3948
3949 unsigned ARMBaseInstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const {
3950    if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3951       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3952     return 0;
3953
3954   if (MI->isBundle())
3955     return 0;
3956
3957   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3958
3959   if (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)) {
3960     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3961     // instructions, this apparently increases their latencies.
3962     return 1;
3963   }
3964   return 0;
3965 }
3966
3967 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3968                                            const MachineInstr *MI,
3969                                            unsigned *PredCost) const {
3970   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3971       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3972     return 1;
3973
3974   // An instruction scheduler typically runs on unbundled instructions, however
3975   // other passes may query the latency of a bundled instruction.
3976   if (MI->isBundle()) {
3977     unsigned Latency = 0;
3978     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI->getIterator();
3979     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3980     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
3981       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
3982         Latency += getInstrLatency(ItinData, &*I, PredCost);
3983     }
3984     return Latency;
3985   }
3986
3987   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3988   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))) {
3989     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3990     // instructions, this apparently increases their latencies.
3991     *PredCost = 1;
3992   }
3993   // Be sure to call getStageLatency for an empty itinerary in case it has a
3994   // valid MinLatency property.
3995   if (!ItinData)
3996     return MI->mayLoad() ? 3 : 1;
3997
3998   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
3999
4000   // For instructions with variable uops, use uops as latency.
4001   if (!ItinData->isEmpty() && ItinData->getNumMicroOps(Class) < 0)
4002     return getNumMicroOps(ItinData, MI);
4003
4004   // For the common case, fall back on the itinerary's latency.
4005   unsigned Latency = ItinData->getStageLatency(Class);
4006
4007   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
4008   unsigned DefAlign = MI->hasOneMemOperand()
4009     ? (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
4010   int Adj = adjustDefLatency(Subtarget, MI, &MCID, DefAlign);
4011   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
4012     return Latency + Adj;
4013   }
4014   return Latency;
4015 }
4016
4017 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
4018                                       SDNode *Node) const {
4019   if (!Node->isMachineOpcode())
4020     return 1;
4021
4022   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
4023     return 1;
4024
4025   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
4026   switch (Opcode) {
4027   default:
4028     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
4029   case ARM::VLDMQIA:
4030   case ARM::VSTMQIA:
4031     return 2;
4032   }
4033 }
4034
4035 bool ARMBaseInstrInfo::
4036 hasHighOperandLatency(const TargetSchedModel &SchedModel,
4037                       const MachineRegisterInfo *MRI,
4038                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
4039                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
4040   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4041   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4042   if (Subtarget.isCortexA8() &&
4043       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
4044     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
4045     return true;
4046
4047   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
4048   unsigned Latency
4049     = SchedModel.computeOperandLatency(DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
4050   if (Latency <= 3)
4051     return false;
4052   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
4053          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
4054 }
4055
4056 bool ARMBaseInstrInfo::
4057 hasLowDefLatency(const TargetSchedModel &SchedModel,
4058                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
4059   const InstrItineraryData *ItinData = SchedModel.getInstrItineraries();
4060   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
4061     return false;
4062
4063   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4064   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
4065     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
4066     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
4067     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
4068   }
4069   return false;
4070 }
4071
4072 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
4073                                          StringRef &ErrInfo) const {
4074   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
4075     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
4076     return false;
4077   }
4078   return true;
4079 }
4080
4081 // LoadStackGuard has so far only been implemented for MachO. Different code
4082 // sequence is needed for other targets.
4083 void ARMBaseInstrInfo::expandLoadStackGuardBase(MachineBasicBlock::iterator MI,
4084                                                 unsigned LoadImmOpc,
4085                                                 unsigned LoadOpc,
4086                                                 Reloc::Model RM) const {
4087   MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
4088   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
4089   unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
4090   const GlobalValue *GV =
4091       cast<GlobalValue>((*MI->memoperands_begin())->getValue());
4092   MachineInstrBuilder MIB;
4093
4094   BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadImmOpc), Reg)
4095       .addGlobalAddress(GV, 0, ARMII::MO_NONLAZY);
4096
4097   if (Subtarget.GVIsIndirectSymbol(GV, RM)) {
4098     MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadOpc), Reg);
4099     MIB.addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0);
4100     unsigned Flag = MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant;
4101     MachineMemOperand *MMO = MBB.getParent()->getMachineMemOperand(
4102         MachinePointerInfo::getGOT(*MBB.getParent()), Flag, 4, 4);
4103     MIB.addMemOperand(MMO);
4104     AddDefaultPred(MIB);
4105   }
4106
4107   MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, get(LoadOpc), Reg);
4108   MIB.addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0);
4109   MIB.setMemRefs(MI->memoperands_begin(), MI->memoperands_end());
4110   AddDefaultPred(MIB);
4111 }
4112
4113 bool
4114 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
4115                                      unsigned &AddSubOpc,
4116                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
4117   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
4118   if (I == MLxEntryMap.end())
4119     return false;
4120
4121   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
4122   MulOpc = Entry.MulOpc;
4123   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
4124   NegAcc = Entry.NegAcc;
4125   HasLane = Entry.HasLane;
4126   return true;
4127 }
4128
4129 //===----------------------------------------------------------------------===//
4130 // Execution domains.
4131 //===----------------------------------------------------------------------===//
4132 //
4133 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
4134 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
4135 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
4136 // pipeline.
4137 //
4138 // We use the following execution domain numbering:
4139 //
4140 enum ARMExeDomain {
4141   ExeGeneric = 0,
4142   ExeVFP = 1,
4143   ExeNEON = 2
4144 };
4145 //
4146 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
4147 //
4148 std::pair<uint16_t, uint16_t>
4149 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
4150   // If we don't have access to NEON instructions then we won't be able
4151   // to swizzle anything to the NEON domain. Check to make sure.
4152   if (Subtarget.hasNEON()) {
4153     // VMOVD, VMOVRS and VMOVSR are VFP instructions, but can be changed to NEON
4154     // if they are not predicated.
4155     if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
4156       return std::make_pair(ExeVFP, (1 << ExeVFP) | (1 << ExeNEON));
4157
4158     // CortexA9 is particularly picky about mixing the two and wants these
4159     // converted.
4160     if (Subtarget.isCortexA9() && !isPredicated(MI) &&
4161         (MI->getOpcode() == ARM::VMOVRS || MI->getOpcode() == ARM::VMOVSR ||
4162          MI->getOpcode() == ARM::VMOVS))
4163       return std::make_pair(ExeVFP, (1 << ExeVFP) | (1 << ExeNEON));
4164   }
4165   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
4166   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
4167
4168   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
4169     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
4170
4171   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
4172   // Treat them as NEON instructions.
4173   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
4174     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
4175
4176   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
4177     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
4178
4179   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
4180 }
4181
4182 static unsigned getCorrespondingDRegAndLane(const TargetRegisterInfo *TRI,
4183                                             unsigned SReg, unsigned &Lane) {
4184   unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_0, &ARM::DPRRegClass);
4185   Lane = 0;
4186
4187   if (DReg != ARM::NoRegister)
4188    return DReg;
4189
4190   Lane = 1;
4191   DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_1, &ARM::DPRRegClass);
4192
4193   assert(DReg && "S-register with no D super-register?");
4194   return DReg;
4195 }
4196
4197 /// getImplicitSPRUseForDPRUse - Given a use of a DPR register and lane,
4198 /// set ImplicitSReg to a register number that must be marked as implicit-use or
4199 /// zero if no register needs to be defined as implicit-use.
4200 ///
4201 /// If the function cannot determine if an SPR should be marked implicit use or
4202 /// not, it returns false.
4203 ///
4204 /// This function handles cases where an instruction is being modified from taking
4205 /// an SPR to a DPR[Lane]. A use of the DPR is being added, which may conflict
4206 /// with an earlier def of an SPR corresponding to DPR[Lane^1] (i.e. the other
4207 /// lane of the DPR).
4208 ///
4209 /// If the other SPR is defined, an implicit-use of it should be added. Else,
4210 /// (including the case where the DPR itself is defined), it should not.
4211 ///
4212 static bool getImplicitSPRUseForDPRUse(const TargetRegisterInfo *TRI,
4213                                        MachineInstr *MI,
4214                                        unsigned DReg, unsigned Lane,
4215                                        unsigned &ImplicitSReg) {
4216   // If the DPR is defined or used already, the other SPR lane will be chained
4217   // correctly, so there is nothing to be done.
4218   if (MI->definesRegister(DReg, TRI) || MI->readsRegister(DReg, TRI)) {
4219     ImplicitSReg = 0;
4220     return true;
4221   }
4222
4223   // Otherwise we need to go searching to see if the SPR is set explicitly.
4224   ImplicitSReg = TRI->getSubReg(DReg,
4225                                 (Lane & 1) ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1);
4226   MachineBasicBlock::LivenessQueryResult LQR =
4227     MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, ImplicitSReg, MI);
4228
4229   if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Live)
4230     return true;
4231   else if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Unknown)
4232     return false;
4233
4234   // If the register is known not to be live, there is no need to add an
4235   // implicit-use.
4236   ImplicitSReg = 0;
4237   return true;
4238 }
4239
4240 void
4241 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
4242   unsigned DstReg, SrcReg, DReg;
4243   unsigned Lane;
4244   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
4245   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
4246   switch (MI->getOpcode()) {
4247     default:
4248       llvm_unreachable("cannot handle opcode!");
4249       break;
4250     case ARM::VMOVD:
4251       if (Domain != ExeNEON)
4252         break;
4253
4254       // Zap the predicate operands.
4255       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
4256
4257       // Make sure we've got NEON instructions.
4258       assert(Subtarget.hasNEON() && "VORRd requires NEON");
4259
4260       // Source instruction is %DDst = VMOVD %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4261       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4262       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4263
4264       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4265         MI->RemoveOperand(i-1);
4266
4267       // Change to a %DDst = VORRd %DSrc, %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4268       MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
4269       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4270                         .addReg(SrcReg)
4271                         .addReg(SrcReg));
4272       break;
4273     case ARM::VMOVRS:
4274       if (Domain != ExeNEON)
4275         break;
4276       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VGETLN");
4277
4278       // Source instruction is %RDst = VMOVRS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4279       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4280       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4281
4282       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4283         MI->RemoveOperand(i-1);
4284
4285       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, Lane);
4286
4287       // Convert to %RDst = VGETLNi32 %DSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4288       // Note that DSrc has been widened and the other lane may be undef, which
4289       // contaminates the entire register.
4290       MI->setDesc(get(ARM::VGETLNi32));
4291       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4292                         .addReg(DReg, RegState::Undef)
4293                         .addImm(Lane));
4294
4295       // The old source should be an implicit use, otherwise we might think it
4296       // was dead before here.
4297       MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4298       break;
4299     case ARM::VMOVSR: {
4300       if (Domain != ExeNEON)
4301         break;
4302       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VSETLN");
4303
4304       // Source instruction is %SDst = VMOVSR %RSrc, 14, %noreg (; implicits)
4305       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4306       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4307
4308       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, Lane);
4309
4310       unsigned ImplicitSReg;
4311       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DReg, Lane, ImplicitSReg))
4312         break;
4313
4314       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4315         MI->RemoveOperand(i-1);
4316
4317       // Convert to %DDst = VSETLNi32 %DDst, %RSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4318       // Again DDst may be undefined at the beginning of this instruction.
4319       MI->setDesc(get(ARM::VSETLNi32));
4320       MIB.addReg(DReg, RegState::Define)
4321          .addReg(DReg, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DReg, TRI)))
4322          .addReg(SrcReg)
4323          .addImm(Lane);
4324       AddDefaultPred(MIB);
4325
4326       // The narrower destination must be marked as set to keep previous chains
4327       // in place.
4328       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4329       if (ImplicitSReg != 0)
4330         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4331       break;
4332     }
4333     case ARM::VMOVS: {
4334       if (Domain != ExeNEON)
4335         break;
4336
4337       // Source instruction is %SDst = VMOVS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4338       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4339       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4340
4341       unsigned DstLane = 0, SrcLane = 0, DDst, DSrc;
4342       DDst = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, DstLane);
4343       DSrc = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, SrcLane);
4344
4345       unsigned ImplicitSReg;
4346       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DSrc, SrcLane, ImplicitSReg))
4347         break;
4348
4349       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4350         MI->RemoveOperand(i-1);
4351
4352       if (DSrc == DDst) {
4353         // Destination can be:
4354         //     %DDst = VDUPLN32d %DDst, Lane, 14, %noreg (; implicits)
4355         MI->setDesc(get(ARM::VDUPLN32d));
4356         MIB.addReg(DDst, RegState::Define)
4357            .addReg(DDst, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DDst, TRI)))
4358            .addImm(SrcLane);
4359         AddDefaultPred(MIB);
4360
4361         // Neither the source or the destination are naturally represented any
4362         // more, so add them in manually.
4363         MIB.addReg(DstReg, RegState::Implicit | RegState::Define);
4364         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4365         if (ImplicitSReg != 0)
4366           MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4367         break;
4368       }
4369
4370       // In general there's no single instruction that can perform an S <-> S
4371       // move in NEON space, but a pair of VEXT instructions *can* do the
4372       // job. It turns out that the VEXTs needed will only use DSrc once, with
4373       // the position based purely on the combination of lane-0 and lane-1
4374       // involved. For example
4375       //     vmov s0, s2 -> vext.32 d0, d0, d1, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4376       //     vmov s1, s3 -> vext.32 d0, d1, d0, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4377       //     vmov s0, s3 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d1, d0, #1
4378       //     vmov s1, s2 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d0, d1, #1
4379       //
4380       // Pattern of the MachineInstrs is:
4381       //     %DDst = VEXTd32 %DSrc1, %DSrc2, Lane, 14, %noreg (;implicits)
4382       MachineInstrBuilder NewMIB;
4383       NewMIB = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4384                        get(ARM::VEXTd32), DDst);
4385
4386       // On the first instruction, both DSrc and DDst may be <undef> if present.
4387       // Specifically when the original instruction didn't have them as an
4388       // <imp-use>.
4389       unsigned CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4390       bool CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4391       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4392
4393       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4394       CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4395       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4396
4397       NewMIB.addImm(1);
4398       AddDefaultPred(NewMIB);
4399
4400       if (SrcLane == DstLane)
4401         NewMIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4402
4403       MI->setDesc(get(ARM::VEXTd32));
4404       MIB.addReg(DDst, RegState::Define);
4405
4406       // On the second instruction, DDst has definitely been defined above, so
4407       // it is not <undef>. DSrc, if present, can be <undef> as above.
4408       CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4409       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4410       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4411
4412       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4413       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4414       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4415
4416       MIB.addImm(1);
4417       AddDefaultPred(MIB);
4418
4419       if (SrcLane != DstLane)
4420         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4421
4422       // As before, the original destination is no longer represented, add it
4423       // implicitly.
4424       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4425       if (ImplicitSReg != 0)
4426         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4427       break;
4428     }
4429   }
4430
4431 }
4432
4433 //===----------------------------------------------------------------------===//
4434 // Partial register updates
4435 //===----------------------------------------------------------------------===//
4436 //
4437 // Swift renames NEON registers with 64-bit granularity.  That means any
4438 // instruction writing an S-reg implicitly reads the containing D-reg.  The
4439 // problem is mostly avoided by translating f32 operations to v2f32 operations
4440 // on D-registers, but f32 loads are still a problem.
4441 //
4442 // These instructions can load an f32 into a NEON register:
4443 //
4444 // VLDRS - Only writes S, partial D update.
4445 // VLD1LNd32 - Writes all D-regs, explicit partial D update, 2 uops.
4446 // VLD1DUPd32 - Writes all D-regs, no partial reg update, 2 uops.
4447 //
4448 // FCONSTD can be used as a dependency-breaking instruction.
4449 unsigned ARMBaseInstrInfo::
4450 getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI,
4451                              unsigned OpNum,
4452                              const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4453   if (!SwiftPartialUpdateClearance ||
4454       !(Subtarget.isSwift() || Subtarget.isCortexA15()))
4455     return 0;
4456
4457   assert(TRI && "Need TRI instance");
4458
4459   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4460   if (MO.readsReg())
4461     return 0;
4462   unsigned Reg = MO.getReg();
4463   int UseOp = -1;
4464
4465   switch(MI->getOpcode()) {
4466     // Normal instructions writing only an S-register.
4467   case ARM::VLDRS:
4468   case ARM::FCONSTS:
4469   case ARM::VMOVSR:
4470   case ARM::VMOVv8i8:
4471   case ARM::VMOVv4i16:
4472   case ARM::VMOVv2i32:
4473   case ARM::VMOVv2f32:
4474   case ARM::VMOVv1i64:
4475     UseOp = MI->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
4476     break;
4477
4478     // Explicitly reads the dependency.
4479   case ARM::VLD1LNd32:
4480     UseOp = 3;
4481     break;
4482   default:
4483     return 0;
4484   }
4485
4486   // If this instruction actually reads a value from Reg, there is no unwanted
4487   // dependency.
4488   if (UseOp != -1 && MI->getOperand(UseOp).readsReg())
4489     return 0;
4490
4491   // We must be able to clobber the whole D-reg.
4492   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
4493     // Virtual register must be a foo:ssub_0<def,undef> operand.
4494     if (!MO.getSubReg() || MI->readsVirtualRegister(Reg))
4495       return 0;
4496   } else if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4497     // Physical register: MI must define the full D-reg.
4498     unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, ARM::ssub_0,
4499                                              &ARM::DPRRegClass);
4500     if (!DReg || !MI->definesRegister(DReg, TRI))
4501       return 0;
4502   }
4503
4504   // MI has an unwanted D-register dependency.
4505   // Avoid defs in the previous N instructrions.
4506   return SwiftPartialUpdateClearance;
4507 }
4508
4509 // Break a partial register dependency after getPartialRegUpdateClearance
4510 // returned non-zero.
4511 void ARMBaseInstrInfo::
4512 breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI,
4513                           unsigned OpNum,
4514                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4515   assert(MI && OpNum < MI->getDesc().getNumDefs() && "OpNum is not a def");
4516   assert(TRI && "Need TRI instance");
4517
4518   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4519   unsigned Reg = MO.getReg();
4520   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
4521          "Can't break virtual register dependencies.");
4522   unsigned DReg = Reg;
4523
4524   // If MI defines an S-reg, find the corresponding D super-register.
4525   if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4526     DReg = ARM::D0 + (Reg - ARM::S0) / 2;
4527     assert(TRI->isSuperRegister(Reg, DReg) && "Register enums broken");
4528   }
4529
4530   assert(ARM::DPRRegClass.contains(DReg) && "Can only break D-reg deps");
4531   assert(MI->definesRegister(DReg, TRI) && "MI doesn't clobber full D-reg");
4532
4533   // FIXME: In some cases, VLDRS can be changed to a VLD1DUPd32 which defines
4534   // the full D-register by loading the same value to both lanes.  The
4535   // instruction is micro-coded with 2 uops, so don't do this until we can
4536   // properly schedule micro-coded instructions.  The dispatcher stalls cause
4537   // too big regressions.
4538
4539   // Insert the dependency-breaking FCONSTD before MI.
4540   // 96 is the encoding of 0.5, but the actual value doesn't matter here.
4541   AddDefaultPred(BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4542                          get(ARM::FCONSTD), DReg).addImm(96));
4543   MI->addRegisterKilled(DReg, TRI, true);
4544 }
4545
4546 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
4547   return Subtarget.getFeatureBits()[ARM::HasV6KOps];
4548 }
4549
4550 bool ARMBaseInstrInfo::isSwiftFastImmShift(const MachineInstr *MI) const {
4551   if (MI->getNumOperands() < 4)
4552     return true;
4553   unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
4554   unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOffset(ShOpVal);
4555   // Swift supports faster shifts for: lsl 2, lsl 1, and lsr 1.
4556   if ((ShImm == 1 && ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsr) ||
4557       ((ShImm == 1 || ShImm == 2) &&
4558        ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
4559     return true;
4560
4561   return false;
4562 }
4563
4564 bool ARMBaseInstrInfo::getRegSequenceLikeInputs(
4565     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
4566     SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const {
4567   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4568   assert(MI.isRegSequenceLike() && "Invalid kind of instruction");
4569
4570   switch (MI.getOpcode()) {
4571   case ARM::VMOVDRR:
4572     // dX = VMOVDRR rY, rZ
4573     // is the same as:
4574     // dX = REG_SEQUENCE rY, ssub_0, rZ, ssub_1
4575     // Populate the InputRegs accordingly.
4576     // rY
4577     const MachineOperand *MOReg = &MI.getOperand(1);
4578     InputRegs.push_back(
4579         RegSubRegPairAndIdx(MOReg->getReg(), MOReg->getSubReg(), ARM::ssub_0));
4580     // rZ
4581     MOReg = &MI.getOperand(2);
4582     InputRegs.push_back(
4583         RegSubRegPairAndIdx(MOReg->getReg(), MOReg->getSubReg(), ARM::ssub_1));
4584     return true;
4585   }
4586   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4587 }
4588
4589 bool ARMBaseInstrInfo::getExtractSubregLikeInputs(
4590     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
4591     RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const {
4592   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4593   assert(MI.isExtractSubregLike() && "Invalid kind of instruction");
4594
4595   switch (MI.getOpcode()) {
4596   case ARM::VMOVRRD:
4597     // rX, rY = VMOVRRD dZ
4598     // is the same as:
4599     // rX = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_0
4600     // rY = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_1
4601     const MachineOperand &MOReg = MI.getOperand(2);
4602     InputReg.Reg = MOReg.getReg();
4603     InputReg.SubReg = MOReg.getSubReg();
4604     InputReg.SubIdx = DefIdx == 0 ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1;
4605     return true;
4606   }
4607   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4608 }
4609
4610 bool ARMBaseInstrInfo::getInsertSubregLikeInputs(
4611     const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx, RegSubRegPair &BaseReg,
4612     RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const {
4613   assert(DefIdx < MI.getDesc().getNumDefs() && "Invalid definition index");
4614   assert(MI.isInsertSubregLike() && "Invalid kind of instruction");
4615
4616   switch (MI.getOpcode()) {
4617   case ARM::VSETLNi32:
4618     // dX = VSETLNi32 dY, rZ, imm
4619     const MachineOperand &MOBaseReg = MI.getOperand(1);
4620     const MachineOperand &MOInsertedReg = MI.getOperand(2);
4621     const MachineOperand &MOIndex = MI.getOperand(3);
4622     BaseReg.Reg = MOBaseReg.getReg();
4623     BaseReg.SubReg = MOBaseReg.getSubReg();
4624
4625     InsertedReg.Reg = MOInsertedReg.getReg();
4626     InsertedReg.SubReg = MOInsertedReg.getSubReg();
4627     InsertedReg.SubIdx = MOIndex.getImm() == 0 ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1;
4628     return true;
4629   }
4630   llvm_unreachable("Target dependent opcode missing");
4631 }