lib/Target/ARM/ARMBaseInstrInfo.cpp

   1 //===-- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction Information ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMFeatures.h"
  19 #include "ARMHazardRecognizer.h"
  20 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  21 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  31 #include "llvm/IR/Constants.h"
  32 #include "llvm/IR/Function.h"
  33 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  34 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
  36 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  39
  40 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  41 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  42
  43 using namespace llvm;
  44
  45 static cl::opt<bool>
  46 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  47                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  48
  49 static cl::opt<bool>
  50 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden, cl::init(true),
  51            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
  52
  53 static cl::opt<unsigned>
  54 SwiftPartialUpdateClearance("swift-partial-update-clearance",
  55      cl::Hidden, cl::init(12),
  56      cl::desc("Clearance before partial register updates"));
  57
  58 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  59 struct ARM_MLxEntry {
  60   uint16_t MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  61   uint16_t MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  62   uint16_t AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  63   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  64   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  65 };
  66
  67 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  68   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  69   // fp scalar ops
  70   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  71   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  72   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  73   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  74   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  75   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  76   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  77   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  78
  79   // fp SIMD ops
  80   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  81   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  82   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  83   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  84   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  85   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  86   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  87   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  88 };
  89
  90 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  91   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  92     Subtarget(STI) {
  93   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  94     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
  95       assert(false && "Duplicated entries?");
  96     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
  97     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
  98   }
  99 }
 100
 101 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
 102 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
 103 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 104 CreateTargetHazardRecognizer(const TargetMachine *TM,
 105                              const ScheduleDAG *DAG) const {
 106   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
 107     const InstrItineraryData *II = TM->getInstrItineraryData();
 108     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 109   }
 110   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(TM, DAG);
 111 }
 112
 113 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 114 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 115                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 116   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 117     return (ScheduleHazardRecognizer *)new ARMHazardRecognizer(II, DAG);
 118   return TargetInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 119 }
 120
 121 MachineInstr *
 122 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 123                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 124                                         LiveVariables *LV) const {
 125   // FIXME: Thumb2 support.
 126
 127   if (!EnableARM3Addr)
 128     return NULL;
 129
 130   MachineInstr *MI = MBBI;
 131   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 132   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 133   bool isPre = false;
 134   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 135   default: return NULL;
 136   case ARMII::IndexModePre:
 137     isPre = true;
 138     break;
 139   case ARMII::IndexModePost:
 140     break;
 141   }
 142
 143   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 144   // operation.
 145   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 146   if (MemOpc == 0)
 147     return NULL;
 148
 149   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
 150   MachineInstr *MemMI = NULL;
 151   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 152   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 153   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 154   bool isLoad = !MI->mayStore();
 155   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 156   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 157   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 158   unsigned WBReg = WB.getReg();
 159   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 160   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 161   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 162   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 163   switch (AddrMode) {
 164   default: llvm_unreachable("Unknown indexed op!");
 165   case ARMII::AddrMode2: {
 166     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 167     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 168     if (OffReg == 0) {
 169       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 170         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 171         // add more than 1 instruction. Abandon!
 172         return NULL;
 173       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 174                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 175         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 176         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 177     } else if (Amt != 0) {
 178       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 179       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 180       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 181                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
 182         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 183         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 184     } else
 185       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 186                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 187         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 188         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 189     break;
 190   }
 191   case ARMII::AddrMode3 : {
 192     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 193     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 194     if (OffReg == 0)
 195       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 196       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 197                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 198         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 199         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 200     else
 201       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 202                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 203         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 204         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 205     break;
 206   }
 207   }
 208
 209   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 210   if (isPre) {
 211     if (isLoad)
 212       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 213                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 214         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 215     else
 216       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 217                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 218         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 219     NewMIs.push_back(MemMI);
 220     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 221   } else {
 222     if (isLoad)
 223       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 224                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 225         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 226     else
 227       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 228                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 229         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 230     if (WB.isDead())
 231       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 232     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 233     NewMIs.push_back(MemMI);
 234   }
 235
 236   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 237   if (LV) {
 238     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 239       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 240       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 241         unsigned Reg = MO.getReg();
 242
 243         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 244         if (MO.isDef()) {
 245           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 246           if (MO.isDead())
 247             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 248         }
 249         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 250           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 251             // Look at the two new MI's in reverse order.
 252             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 253             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 254               continue;
 255             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 256             if (VI.removeKill(MI))
 257               VI.Kills.push_back(NewMI);
 258             break;
 259           }
 260         }
 261       }
 262     }
 263   }
 264
 265   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 266   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 267   return NewMIs[0];
 268 }
 269
 270 // Branch analysis.
 271 bool
 272 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 273                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 274                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 275                                 bool AllowModify) const {
 276   TBB = 0;
 277   FBB = 0;
 278
 279   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 280   if (I == MBB.begin())
 281     return false; // Empty blocks are easy.
 282   --I;
 283
 284   // Walk backwards from the end of the basic block until the branch is
 285   // analyzed or we give up.
 286   while (isPredicated(I) || I->isTerminator() || I->isDebugValue()) {
 287
 288     // Flag to be raised on unanalyzeable instructions. This is useful in cases
 289     // where we want to clean up on the end of the basic block before we bail
 290     // out.
 291     bool CantAnalyze = false;
 292
 293     // Skip over DEBUG values and predicated nonterminators.
 294     while (I->isDebugValue() || !I->isTerminator()) {
 295       if (I == MBB.begin())
 296         return false;
 297       --I;
 298     }
 299
 300     if (isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 301         isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 302       // Indirect branches and jump tables can't be analyzed, but we still want
 303       // to clean up any instructions at the tail of the basic block.
 304       CantAnalyze = true;
 305     } else if (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 306       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 307     } else if (isCondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 308       // Bail out if we encounter multiple conditional branches.
 309       if (!Cond.empty())
 310         return true;
 311
 312       assert(!FBB && "FBB should have been null.");
 313       FBB = TBB;
 314       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 315       Cond.push_back(I->getOperand(1));
 316       Cond.push_back(I->getOperand(2));
 317     } else if (I->isReturn()) {
 318       // Returns can't be analyzed, but we should run cleanup.
 319       CantAnalyze = !isPredicated(I);
 320     } else {
 321       // We encountered other unrecognized terminator. Bail out immediately.
 322       return true;
 323     }
 324
 325     // Cleanup code - to be run for unpredicated unconditional branches and
 326     //                returns.
 327     if (!isPredicated(I) &&
 328           (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 329            isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 330            isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 331            I->isReturn())) {
 332       // Forget any previous condition branch information - it no longer applies.
 333       Cond.clear();
 334       FBB = 0;
 335
 336       // If we can modify the function, delete everything below this
 337       // unconditional branch.
 338       if (AllowModify) {
 339         MachineBasicBlock::iterator DI = std::next(I);
 340         while (DI != MBB.end()) {
 341           MachineInstr *InstToDelete = DI;
 342           ++DI;
 343           InstToDelete->eraseFromParent();
 344         }
 345       }
 346     }
 347
 348     if (CantAnalyze)
 349       return true;
 350
 351     if (I == MBB.begin())
 352       return false;
 353
 354     --I;
 355   }
 356
 357   // We made it past the terminators without bailing out - we must have
 358   // analyzed this branch successfully.
 359   return false;
 360 }
 361
 362
 363 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 364   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 365   if (I == MBB.begin()) return 0;
 366   --I;
 367   while (I->isDebugValue()) {
 368     if (I == MBB.begin())
 369       return 0;
 370     --I;
 371   }
 372   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 373       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 374     return 0;
 375
 376   // Remove the branch.
 377   I->eraseFromParent();
 378
 379   I = MBB.end();
 380
 381   if (I == MBB.begin()) return 1;
 382   --I;
 383   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 384     return 1;
 385
 386   // Remove the branch.
 387   I->eraseFromParent();
 388   return 2;
 389 }
 390
 391 unsigned
 392 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 393                                MachineBasicBlock *FBB,
 394                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 395                                DebugLoc DL) const {
 396   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 397   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 398     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 399   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 400     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 401   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
 402
 403   // Shouldn't be a fall through.
 404   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 405   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 406          "ARM branch conditions have two components!");
 407
 408   if (FBB == 0) {
 409     if (Cond.empty()) { // Unconditional branch?
 410       if (isThumb)
 411         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 412       else
 413         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 414     } else
 415       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 416         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 417     return 1;
 418   }
 419
 420   // Two-way conditional branch.
 421   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 422     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 423   if (isThumb)
 424     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 425   else
 426     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 427   return 2;
 428 }
 429
 430 bool ARMBaseInstrInfo::
 431 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 432   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 433   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 434   return false;
 435 }
 436
 437 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 438   if (MI->isBundle()) {
 439     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 440     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 441     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 442       int PIdx = I->findFirstPredOperandIdx();
 443       if (PIdx != -1 && I->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL)
 444         return true;
 445     }
 446     return false;
 447   }
 448
 449   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 450   return PIdx != -1 && MI->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL;
 451 }
 452
 453 bool ARMBaseInstrInfo::
 454 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 455                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 456   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 457   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 458     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 459     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
 460       .addImm(Pred[0].getImm())
 461       .addReg(Pred[1].getReg());
 462     return true;
 463   }
 464
 465   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 466   if (PIdx != -1) {
 467     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 468     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 469     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 470     return true;
 471   }
 472   return false;
 473 }
 474
 475 bool ARMBaseInstrInfo::
 476 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 477                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 478   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 479     return false;
 480
 481   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 482   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 483   if (CC1 == CC2)
 484     return true;
 485
 486   switch (CC1) {
 487   default:
 488     return false;
 489   case ARMCC::AL:
 490     return true;
 491   case ARMCC::HS:
 492     return CC2 == ARMCC::HI;
 493   case ARMCC::LS:
 494     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 495   case ARMCC::GE:
 496     return CC2 == ARMCC::GT;
 497   case ARMCC::LE:
 498     return CC2 == ARMCC::LT;
 499   }
 500 }
 501
 502 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 503                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 504   bool Found = false;
 505   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 506     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 507     if ((MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) ||
 508         (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)) {
 509       Pred.push_back(MO);
 510       Found = true;
 511     }
 512   }
 513
 514   return Found;
 515 }
 516
 517 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 518 /// By default, this returns true for every instruction with a
 519 /// PredicateOperand.
 520 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 521   if (!MI->isPredicable())
 522     return false;
 523
 524   ARMFunctionInfo *AFI =
 525     MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 526
 527   if (AFI->isThumb2Function()) {
 528     if (getSubtarget().restrictIT())
 529       return isV8EligibleForIT(MI);
 530   } else { // non-Thumb
 531     if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON)
 532       return false;
 533   }
 534
 535   return true;
 536 }
 537
 538 template<> bool IsCPSRDead<MachineInstr>(MachineInstr* MI) {
 539   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 540     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 541     if (!MO.isReg() || MO.isUndef() || MO.isUse())
 542       continue;
 543     if (MO.getReg() != ARM::CPSR)
 544       continue;
 545     if (!MO.isDead())
 546       return false;
 547   }
 548   // all definitions of CPSR are dead
 549   return true;
 550 }
 551
 552 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 553 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 554 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 555                                 unsigned JTI);
 556 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 557                                 unsigned JTI) {
 558   assert(JTI < JT.size());
 559   return JT[JTI].MBBs.size();
 560 }
 561
 562 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 563 ///
 564 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 565   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 566   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 567   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 568
 569   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 570   if (MCID.getSize())
 571     return MCID.getSize();
 572
 573   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 574   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 575     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 576   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 577   switch (Opc) {
 578   default:
 579     // pseudo-instruction sizes are zero.
 580     return 0;
 581   case TargetOpcode::BUNDLE:
 582     return getInstBundleLength(MI);
 583   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 584   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 585   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 586   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 587     return 4;
 588   case ARM::MOVi32imm:
 589   case ARM::t2MOVi32imm:
 590     return 8;
 591   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 592     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 593     // operand #2.
 594     return MI->getOperand(2).getImm();
 595   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 596     return 16;
 597   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 598     return 10;
 599   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 600   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 601     return 20;
 602   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 603   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 604   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 605     return 12;
 606   case ARM::BR_JTr:
 607   case ARM::BR_JTm:
 608   case ARM::BR_JTadd:
 609   case ARM::tBR_JTr:
 610   case ARM::t2BR_JT:
 611   case ARM::t2TBB_JT:
 612   case ARM::t2TBH_JT: {
 613     // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 614     // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 615     // entry is one byte; TBH two byte each.
 616     unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 617       ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 618     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 619     MachineOperand JTOP =
 620       MI->getOperand(NumOps - (MI->isPredicable() ? 3 : 2));
 621     unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 622     const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 623     assert(MJTI != 0);
 624     const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 625     assert(JTI < JT.size());
 626     // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 627     // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 628     // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 629     // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 630     // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 631     // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 632     // alignment issue.
 633     unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 634     unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 635     if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 636       // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 637       // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 638       // instead.
 639       ++NumEntries;
 640     return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 641   }
 642   }
 643 }
 644
 645 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 646   unsigned Size = 0;
 647   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 648   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 649   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 650     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 651     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 652   }
 653   return Size;
 654 }
 655
 656 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 657                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 658                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 659                                    bool KillSrc) const {
 660   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 661   bool GPRSrc = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 662
 663   if (GPRDest && GPRSrc) {
 664     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 665                                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 666     return;
 667   }
 668
 669   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 670   bool SPRSrc = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 671
 672   unsigned Opc = 0;
 673   if (SPRDest && SPRSrc)
 674     Opc = ARM::VMOVS;
 675   else if (GPRDest && SPRSrc)
 676     Opc = ARM::VMOVRS;
 677   else if (SPRDest && GPRSrc)
 678     Opc = ARM::VMOVSR;
 679   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 680     Opc = ARM::VMOVD;
 681   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 682     Opc = ARM::VORRq;
 683
 684   if (Opc) {
 685     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 686     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 687     if (Opc == ARM::VORRq)
 688       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 689     AddDefaultPred(MIB);
 690     return;
 691   }
 692
 693   // Handle register classes that require multiple instructions.
 694   unsigned BeginIdx = 0;
 695   unsigned SubRegs = 0;
 696   int Spacing = 1;
 697
 698   // Use VORRq when possible.
 699   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 700     Opc = ARM::VORRq;
 701     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 702     SubRegs = 2;
 703   } else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 704     Opc = ARM::VORRq;
 705     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 706     SubRegs = 4;
 707   // Fall back to VMOVD.
 708   } else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 709     Opc = ARM::VMOVD;
 710     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 711     SubRegs = 2;
 712   } else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 713     Opc = ARM::VMOVD;
 714     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 715     SubRegs = 3;
 716   } else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 717     Opc = ARM::VMOVD;
 718     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 719     SubRegs = 4;
 720   } else if (ARM::GPRPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 721     Opc = Subtarget.isThumb2() ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
 722     BeginIdx = ARM::gsub_0;
 723     SubRegs = 2;
 724   } else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 725     Opc = ARM::VMOVD;
 726     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 727     SubRegs = 2;
 728     Spacing = 2;
 729   } else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 730     Opc = ARM::VMOVD;
 731     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 732     SubRegs = 3;
 733     Spacing = 2;
 734   } else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 735     Opc = ARM::VMOVD;
 736     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 737     SubRegs = 4;
 738     Spacing = 2;
 739   }
 740
 741   assert(Opc && "Impossible reg-to-reg copy");
 742
 743   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 744   MachineInstrBuilder Mov;
 745
 746   // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps with SrcReg.
 747   if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
 748     BeginIdx = BeginIdx + ((SubRegs - 1) * Spacing);
 749     Spacing = -Spacing;
 750   }
 751 #ifndef NDEBUG
 752   SmallSet<unsigned, 4> DstRegs;
 753 #endif
 754   for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 755     unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
 756     unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
 757     assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 758 #ifndef NDEBUG
 759     assert(!DstRegs.count(Src) && "destructive vector copy");
 760     DstRegs.insert(Dst);
 761 #endif
 762     Mov = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst).addReg(Src);
 763     // VORR takes two source operands.
 764     if (Opc == ARM::VORRq)
 765       Mov.addReg(Src);
 766     Mov = AddDefaultPred(Mov);
 767     // MOVr can set CC.
 768     if (Opc == ARM::MOVr)
 769       Mov = AddDefaultCC(Mov);
 770   }
 771   // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 772   Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 773   if (KillSrc)
 774     Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 775 }
 776
 777 const MachineInstrBuilder &
 778 ARMBaseInstrInfo::AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB, unsigned Reg,
 779                           unsigned SubIdx, unsigned State,
 780                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 781   if (!SubIdx)
 782     return MIB.addReg(Reg, State);
 783
 784   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 785     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 786   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 787 }
 788
 789 void ARMBaseInstrInfo::
 790 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 791                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 792                     const TargetRegisterClass *RC,
 793                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 794   DebugLoc DL;
 795   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 796   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 797   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 798   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 799
 800   MachineMemOperand *MMO =
 801     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 802                             MachineMemOperand::MOStore,
 803                             MFI.getObjectSize(FI),
 804                             Align);
 805
 806   switch (RC->getSize()) {
 807     case 4:
 808       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 809         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 810                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 811                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 812       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 813         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 814                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 815                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 816       } else
 817         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 818       break;
 819     case 8:
 820       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 821         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 822                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 823                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 824       } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 825         if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
 826           MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRD));
 827           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 828           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 829           MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
 830
 831           AddDefaultPred(MIB);
 832         } else {
 833           // Fallback to STM instruction, which has existed since the dawn of
 834           // time.
 835           MachineInstrBuilder MIB =
 836             AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STMIA))
 837                              .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
 838           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 839           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 840         }
 841       } else
 842         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 843       break;
 844     case 16:
 845       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 846         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 847         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 848           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 849                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 850                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 851                      .addMemOperand(MMO));
 852         } else {
 853           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 854                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 855                      .addFrameIndex(FI)
 856                      .addMemOperand(MMO));
 857         }
 858       } else
 859         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 860       break;
 861     case 24:
 862       if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 863         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 864         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 865           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64TPseudo))
 866                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 867                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 868                      .addMemOperand(MMO));
 869         } else {
 870           MachineInstrBuilder MIB =
 871           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 872                        .addFrameIndex(FI))
 873                        .addMemOperand(MMO);
 874           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 875           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 876           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 877         }
 878       } else
 879         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 880       break;
 881     case 32:
 882       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 883         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 884           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 885           // spilled def has a sub-register index.
 886           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 887                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 888                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 889                      .addMemOperand(MMO));
 890         } else {
 891           MachineInstrBuilder MIB =
 892           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 893                        .addFrameIndex(FI))
 894                        .addMemOperand(MMO);
 895           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 896           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 897           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 898                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 899         }
 900       } else
 901         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 902       break;
 903     case 64:
 904       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 905         MachineInstrBuilder MIB =
 906           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 907                          .addFrameIndex(FI))
 908                          .addMemOperand(MMO);
 909         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 910         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 911         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 912         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 913         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 914         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 915         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 916               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 917       } else
 918         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 919       break;
 920     default:
 921       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 922   }
 923 }
 924
 925 unsigned
 926 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 927                                      int &FrameIndex) const {
 928   switch (MI->getOpcode()) {
 929   default: break;
 930   case ARM::STRrs:
 931   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 932     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 933         MI->getOperand(2).isReg() &&
 934         MI->getOperand(3).isImm() &&
 935         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 936         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 937       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 938       return MI->getOperand(0).getReg();
 939     }
 940     break;
 941   case ARM::STRi12:
 942   case ARM::t2STRi12:
 943   case ARM::tSTRspi:
 944   case ARM::VSTRD:
 945   case ARM::VSTRS:
 946     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 947         MI->getOperand(2).isImm() &&
 948         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 949       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 950       return MI->getOperand(0).getReg();
 951     }
 952     break;
 953   case ARM::VST1q64:
 954   case ARM::VST1d64TPseudo:
 955   case ARM::VST1d64QPseudo:
 956     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 957         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 958       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 959       return MI->getOperand(2).getReg();
 960     }
 961     break;
 962   case ARM::VSTMQIA:
 963     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 964         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 965       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 966       return MI->getOperand(0).getReg();
 967     }
 968     break;
 969   }
 970
 971   return 0;
 972 }
 973
 974 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
 975                                                     int &FrameIndex) const {
 976   const MachineMemOperand *Dummy;
 977   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
 978 }
 979
 980 void ARMBaseInstrInfo::
 981 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 982                      unsigned DestReg, int FI,
 983                      const TargetRegisterClass *RC,
 984                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 985   DebugLoc DL;
 986   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 987   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 988   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 989   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 990   MachineMemOperand *MMO =
 991     MF.getMachineMemOperand(
 992                     MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 993                             MachineMemOperand::MOLoad,
 994                             MFI.getObjectSize(FI),
 995                             Align);
 996
 997   switch (RC->getSize()) {
 998   case 4:
 999     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1000       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
1001                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1002
1003     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1004       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
1005                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1006     } else
1007       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1008     break;
1009   case 8:
1010     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1011       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
1012                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1013     } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1014       MachineInstrBuilder MIB;
1015
1016       if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
1017         MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRD));
1018         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1019         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1020         MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
1021
1022         AddDefaultPred(MIB);
1023       } else {
1024         // Fallback to LDM instruction, which has existed since the dawn of
1025         // time.
1026         MIB = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDMIA))
1027                                  .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
1028         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1029         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1030       }
1031
1032       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1033         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1034     } else
1035       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1036     break;
1037   case 16:
1038     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1039       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1040         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
1041                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1042                      .addMemOperand(MMO));
1043       } else {
1044         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
1045                        .addFrameIndex(FI)
1046                        .addMemOperand(MMO));
1047       }
1048     } else
1049       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1050     break;
1051   case 24:
1052     if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1053       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1054         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64TPseudo), DestReg)
1055                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1056                      .addMemOperand(MMO));
1057       } else {
1058         MachineInstrBuilder MIB =
1059           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1060                          .addFrameIndex(FI)
1061                          .addMemOperand(MMO));
1062         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1063         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1064         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1065         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1066           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1067       }
1068     } else
1069       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1070     break;
1071    case 32:
1072     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1073       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1074         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
1075                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1076                      .addMemOperand(MMO));
1077       } else {
1078         MachineInstrBuilder MIB =
1079         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1080                        .addFrameIndex(FI))
1081                        .addMemOperand(MMO);
1082         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1083         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1084         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1085         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1086         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1087           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1088       }
1089     } else
1090       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1091     break;
1092   case 64:
1093     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1094       MachineInstrBuilder MIB =
1095       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1096                      .addFrameIndex(FI))
1097                      .addMemOperand(MMO);
1098       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1099       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1100       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1101       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1102       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
1103       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
1104       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
1105       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
1106       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1107         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1108     } else
1109       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1110     break;
1111   default:
1112     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1113   }
1114 }
1115
1116 unsigned
1117 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
1118                                       int &FrameIndex) const {
1119   switch (MI->getOpcode()) {
1120   default: break;
1121   case ARM::LDRrs:
1122   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
1123     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1124         MI->getOperand(2).isReg() &&
1125         MI->getOperand(3).isImm() &&
1126         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1127         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1128       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1129       return MI->getOperand(0).getReg();
1130     }
1131     break;
1132   case ARM::LDRi12:
1133   case ARM::t2LDRi12:
1134   case ARM::tLDRspi:
1135   case ARM::VLDRD:
1136   case ARM::VLDRS:
1137     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1138         MI->getOperand(2).isImm() &&
1139         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1140       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1141       return MI->getOperand(0).getReg();
1142     }
1143     break;
1144   case ARM::VLD1q64:
1145   case ARM::VLD1d64TPseudo:
1146   case ARM::VLD1d64QPseudo:
1147     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1148         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1149       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1150       return MI->getOperand(0).getReg();
1151     }
1152     break;
1153   case ARM::VLDMQIA:
1154     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1155         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1156       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1157       return MI->getOperand(0).getReg();
1158     }
1159     break;
1160   }
1161
1162   return 0;
1163 }
1164
1165 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1166                                              int &FrameIndex) const {
1167   const MachineMemOperand *Dummy;
1168   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1169 }
1170
1171 bool ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const{
1172   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1173   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1174   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1175   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1176   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy() || Subtarget.isCortexA15())
1177     return false;
1178
1179   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1180   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1181   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1182   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1183   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1184     return false;
1185
1186   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1187   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1188                                               &ARM::DPRRegClass);
1189   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1190                                               &ARM::DPRRegClass);
1191   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1192     return false;
1193
1194   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1195   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1196   // sub-register insertion.
1197   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1198     return false;
1199
1200   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1201   if (MI->getOperand(0).isDead())
1202     return false;
1203
1204   // All clear, widen the COPY.
1205   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1206   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1207
1208   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1209   // or some other super-register.
1210   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1211   if (ImpDefIdx != -1)
1212     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1213
1214   // Change the opcode and operands.
1215   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1216   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1217   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1218   AddDefaultPred(MIB);
1219
1220   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1221   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1222   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1223   // SrcRegS.
1224   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1225   MIB.addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1226
1227   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1228   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1229   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1230     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1231     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1232   }
1233
1234   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1235   return true;
1236 }
1237
1238 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1239 /// the label UID.
1240 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1241   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1242   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1243
1244   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1245   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1246          "Expecting a machine constantpool entry!");
1247   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1248     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1249
1250   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1251   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
1252
1253   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1254   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1255   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1256   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1257   // we get here?
1258   if (ACPV->isGlobalValue())
1259     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1260       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId,
1261              ARMCP::CPValue, 4);
1262   else if (ACPV->isExtSymbol())
1263     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1264       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1265              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1266   else if (ACPV->isBlockAddress())
1267     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1268       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1269              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1270   else if (ACPV->isLSDA())
1271     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1272                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1273   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1274     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1275       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1276              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1277   else
1278     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1279   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1280   return PCLabelId;
1281 }
1282
1283 void ARMBaseInstrInfo::
1284 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1285               MachineBasicBlock::iterator I,
1286               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1287               const MachineInstr *Orig,
1288               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1289   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1290   switch (Opcode) {
1291   default: {
1292     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1293     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1294     MBB.insert(I, MI);
1295     break;
1296   }
1297   case ARM::tLDRpci_pic:
1298   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1299     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1300     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1301     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1302     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1303                                       DestReg)
1304       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1305     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1306     break;
1307   }
1308   }
1309 }
1310
1311 MachineInstr *
1312 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1313   MachineInstr *MI = TargetInstrInfo::duplicate(Orig, MF);
1314   switch(Orig->getOpcode()) {
1315   case ARM::tLDRpci_pic:
1316   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1317     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1318     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1319     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1320     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1321     break;
1322   }
1323   }
1324   return MI;
1325 }
1326
1327 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1328                                         const MachineInstr *MI1,
1329                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1330   int Opcode = MI0->getOpcode();
1331   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1332       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1333       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1334       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1335       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1336       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1337       Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1338       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1339       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1340       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1341     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1342       return false;
1343     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1344       return false;
1345
1346     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1347     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1348     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1349       return false;
1350
1351     if (Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1352         Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1353         Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1354         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1355         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1356         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1357       // Ignore the PC labels.
1358       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1359
1360     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1361     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1362     int CPI0 = MO0.getIndex();
1363     int CPI1 = MO1.getIndex();
1364     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1365     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1366     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1367     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1368     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1369       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1370         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1371       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1372         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1373       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1374     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1375       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1376     }
1377     return false;
1378   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1379     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1380       return false;
1381     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1382       return false;
1383
1384     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1385     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1386     if (Addr0 != Addr1) {
1387       if (!MRI ||
1388           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1389           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1390         return false;
1391
1392       // This assumes SSA form.
1393       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1394       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1395       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1396       // the same.
1397       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1398         return false;
1399     }
1400
1401     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1402       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1403       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1404       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1405       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1406         return false;
1407     }
1408     return true;
1409   }
1410
1411   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1412 }
1413
1414 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1415 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1416 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1417 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1418 /// reference.
1419 ///
1420 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1421 /// is permanently disabled.
1422 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1423                                                int64_t &Offset1,
1424                                                int64_t &Offset2) const {
1425   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1426   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1427
1428   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1429     return false;
1430
1431   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1432   default:
1433     return false;
1434   case ARM::LDRi12:
1435   case ARM::LDRBi12:
1436   case ARM::LDRD:
1437   case ARM::LDRH:
1438   case ARM::LDRSB:
1439   case ARM::LDRSH:
1440   case ARM::VLDRD:
1441   case ARM::VLDRS:
1442   case ARM::t2LDRi8:
1443   case ARM::t2LDRBi8:
1444   case ARM::t2LDRDi8:
1445   case ARM::t2LDRSHi8:
1446   case ARM::t2LDRi12:
1447   case ARM::t2LDRBi12:
1448   case ARM::t2LDRSHi12:
1449     break;
1450   }
1451
1452   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1453   default:
1454     return false;
1455   case ARM::LDRi12:
1456   case ARM::LDRBi12:
1457   case ARM::LDRD:
1458   case ARM::LDRH:
1459   case ARM::LDRSB:
1460   case ARM::LDRSH:
1461   case ARM::VLDRD:
1462   case ARM::VLDRS:
1463   case ARM::t2LDRi8:
1464   case ARM::t2LDRBi8:
1465   case ARM::t2LDRSHi8:
1466   case ARM::t2LDRi12:
1467   case ARM::t2LDRBi12:
1468   case ARM::t2LDRSHi12:
1469     break;
1470   }
1471
1472   // Check if base addresses and chain operands match.
1473   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1474       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1475     return false;
1476
1477   // Index should be Reg0.
1478   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1479     return false;
1480
1481   // Determine the offsets.
1482   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1483       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1484     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1485     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1486     return true;
1487   }
1488
1489   return false;
1490 }
1491
1492 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1493 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1494 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1495 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1496 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1497 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1498 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1499 /// have already been scheduled after Load1.
1500 ///
1501 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1502 /// is permanently disabled.
1503 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1504                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1505                                                unsigned NumLoads) const {
1506   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1507   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1508
1509   assert(Offset2 > Offset1);
1510
1511   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1512     return false;
1513
1514   // Check if the machine opcodes are different. If they are different
1515   // then we consider them to not be of the same base address,
1516   // EXCEPT in the case of Thumb2 byte loads where one is LDRBi8 and the other LDRBi12.
1517   // In this case, they are considered to be the same because they are different
1518   // encoding forms of the same basic instruction.
1519   if ((Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode()) &&
1520       !((Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8 &&
1521          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12) ||
1522         (Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12 &&
1523          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8)))
1524     return false;  // FIXME: overly conservative?
1525
1526   // Four loads in a row should be sufficient.
1527   if (NumLoads >= 3)
1528     return false;
1529
1530   return true;
1531 }
1532
1533 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1534                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1535                                             const MachineFunction &MF) const {
1536   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1537   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1538   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1539   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1540   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1541   // when debug info is not present.
1542   if (MI->isDebugValue())
1543     return false;
1544
1545   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1546   if (MI->isTerminator() || MI->isPosition())
1547     return true;
1548
1549   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1550   // t2IT along with all instructions following it.
1551   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1552   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1553   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1554   // seem worth it.
1555   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1556   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1557   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1558     ;
1559   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1560     return true;
1561
1562   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1563   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1564   // saves compile time, because it doesn't require every single
1565   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1566   // modification.
1567   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1568   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1569   // conventions sometimes do).
1570   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1571     return true;
1572
1573   return false;
1574 }
1575
1576 bool ARMBaseInstrInfo::
1577 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1578                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1579                     const BranchProbability &Probability) const {
1580   if (!NumCycles)
1581     return false;
1582
1583   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1584   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1585   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1586   UnpredCost += 1; // The branch itself
1587   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1588
1589   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1590 }
1591
1592 bool ARMBaseInstrInfo::
1593 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1594                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1595                     MachineBasicBlock &FMBB,
1596                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1597                     const BranchProbability &Probability) const {
1598   if (!TCycles || !FCycles)
1599     return false;
1600
1601   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1602   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1603   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1604
1605   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1606   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1607   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1608
1609   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1610   UnpredCost += 1; // The branch itself
1611   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1612
1613   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1614 }
1615
1616 bool
1617 ARMBaseInstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
1618                                             MachineBasicBlock &FMBB) const {
1619   // Reduce false anti-dependencies to let Swift's out-of-order execution
1620   // engine do its thing.
1621   return Subtarget.isSwift();
1622 }
1623
1624 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1625 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1626 /// register by reference.
1627 ARMCC::CondCodes
1628 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1629   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1630   if (PIdx == -1) {
1631     PredReg = 0;
1632     return ARMCC::AL;
1633   }
1634
1635   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1636   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1637 }
1638
1639
1640 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1641   if (Opc == ARM::B)
1642     return ARM::Bcc;
1643   if (Opc == ARM::tB)
1644     return ARM::tBcc;
1645   if (Opc == ARM::t2B)
1646     return ARM::t2Bcc;
1647
1648   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1649 }
1650
1651 /// commuteInstruction - Handle commutable instructions.
1652 MachineInstr *
1653 ARMBaseInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1654   switch (MI->getOpcode()) {
1655   case ARM::MOVCCr:
1656   case ARM::t2MOVCCr: {
1657     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1658     unsigned PredReg = 0;
1659     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1660     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1661     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1662       return NULL;
1663     MI = TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1664     if (!MI)
1665       return NULL;
1666     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1667     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1668       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1669     return MI;
1670   }
1671   }
1672   return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1673 }
1674
1675 /// Identify instructions that can be folded into a MOVCC instruction, and
1676 /// return the defining instruction.
1677 static MachineInstr *canFoldIntoMOVCC(unsigned Reg,
1678                                       const MachineRegisterInfo &MRI,
1679                                       const TargetInstrInfo *TII) {
1680   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1681     return 0;
1682   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Reg))
1683     return 0;
1684   MachineInstr *MI = MRI.getVRegDef(Reg);
1685   if (!MI)
1686     return 0;
1687   // MI is folded into the MOVCC by predicating it.
1688   if (!MI->isPredicable())
1689     return 0;
1690   // Check if MI has any non-dead defs or physreg uses. This also detects
1691   // predicated instructions which will be reading CPSR.
1692   for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1693     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1694     // Reject frame index operands, PEI can't handle the predicated pseudos.
1695     if (MO.isFI() || MO.isCPI() || MO.isJTI())
1696       return 0;
1697     if (!MO.isReg())
1698       continue;
1699     // MI can't have any tied operands, that would conflict with predication.
1700     if (MO.isTied())
1701       return 0;
1702     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()))
1703       return 0;
1704     if (MO.isDef() && !MO.isDead())
1705       return 0;
1706   }
1707   bool DontMoveAcrossStores = true;
1708   if (!MI->isSafeToMove(TII, /* AliasAnalysis = */ 0, DontMoveAcrossStores))
1709     return 0;
1710   return MI;
1711 }
1712
1713 bool ARMBaseInstrInfo::analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
1714                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1715                                      unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
1716                                      bool &Optimizable) const {
1717   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1718          "Unknown select instruction");
1719   // MOVCC operands:
1720   // 0: Def.
1721   // 1: True use.
1722   // 2: False use.
1723   // 3: Condition code.
1724   // 4: CPSR use.
1725   TrueOp = 1;
1726   FalseOp = 2;
1727   Cond.push_back(MI->getOperand(3));
1728   Cond.push_back(MI->getOperand(4));
1729   // We can always fold a def.
1730   Optimizable = true;
1731   return false;
1732 }
1733
1734 MachineInstr *ARMBaseInstrInfo::optimizeSelect(MachineInstr *MI,
1735                                                bool PreferFalse) const {
1736   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1737          "Unknown select instruction");
1738   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1739   MachineInstr *DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(2).getReg(), MRI, this);
1740   bool Invert = !DefMI;
1741   if (!DefMI)
1742     DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(1).getReg(), MRI, this);
1743   if (!DefMI)
1744     return 0;
1745
1746   // Find new register class to use.
1747   MachineOperand FalseReg = MI->getOperand(Invert ? 2 : 1);
1748   unsigned       DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1749   const TargetRegisterClass *PreviousClass = MRI.getRegClass(FalseReg.getReg());
1750   if (!MRI.constrainRegClass(DestReg, PreviousClass))
1751     return 0;
1752
1753   // Create a new predicated version of DefMI.
1754   // Rfalse is the first use.
1755   MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
1756                                       DefMI->getDesc(), DestReg);
1757
1758   // Copy all the DefMI operands, excluding its (null) predicate.
1759   const MCInstrDesc &DefDesc = DefMI->getDesc();
1760   for (unsigned i = 1, e = DefDesc.getNumOperands();
1761        i != e && !DefDesc.OpInfo[i].isPredicate(); ++i)
1762     NewMI.addOperand(DefMI->getOperand(i));
1763
1764   unsigned CondCode = MI->getOperand(3).getImm();
1765   if (Invert)
1766     NewMI.addImm(ARMCC::getOppositeCondition(ARMCC::CondCodes(CondCode)));
1767   else
1768     NewMI.addImm(CondCode);
1769   NewMI.addOperand(MI->getOperand(4));
1770
1771   // DefMI is not the -S version that sets CPSR, so add an optional %noreg.
1772   if (NewMI->hasOptionalDef())
1773     AddDefaultCC(NewMI);
1774
1775   // The output register value when the predicate is false is an implicit
1776   // register operand tied to the first def.
1777   // The tie makes the register allocator ensure the FalseReg is allocated the
1778   // same register as operand 0.
1779   FalseReg.setImplicit();
1780   NewMI.addOperand(FalseReg);
1781   NewMI->tieOperands(0, NewMI->getNumOperands() - 1);
1782
1783   // The caller will erase MI, but not DefMI.
1784   DefMI->eraseFromParent();
1785   return NewMI;
1786 }
1787
1788 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1789 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1790 /// def operand.
1791 ///
1792 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1793 /// operand itself.
1794 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1795   uint16_t PseudoOpc;
1796   uint16_t MachineOpc;
1797 };
1798
1799 static const AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1800   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1801   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1802   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1803   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1804
1805   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1806   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1807   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1808   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1809
1810   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1811   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1812   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1813
1814   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1815   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1816   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1817
1818   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1819   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1820   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1821
1822   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1823   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1824 };
1825
1826 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1827   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(AddSubFlagsOpcodeMap); i != e; ++i)
1828     if (OldOpc == AddSubFlagsOpcodeMap[i].PseudoOpc)
1829       return AddSubFlagsOpcodeMap[i].MachineOpc;
1830   return 0;
1831 }
1832
1833 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1834                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1835                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1836                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1837                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1838   if (NumBytes == 0 && DestReg != BaseReg) {
1839     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
1840       .addReg(BaseReg, RegState::Kill)
1841       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1842       .setMIFlags(MIFlags);
1843     return;
1844   }
1845
1846   bool isSub = NumBytes < 0;
1847   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1848
1849   while (NumBytes) {
1850     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1851     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1852     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1853
1854     // We will handle these bits from offset, clear them.
1855     NumBytes &= ~ThisVal;
1856
1857     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1858
1859     // Build the new ADD / SUB.
1860     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1861     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1862       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1863       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1864       .setMIFlags(MIFlags);
1865     BaseReg = DestReg;
1866   }
1867 }
1868
1869 static bool isAnySubRegLive(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI,
1870                       MachineInstr *MI) {
1871   for (MCSubRegIterator Subreg(Reg, TRI, /* IncludeSelf */ true);
1872        Subreg.isValid(); ++Subreg)
1873     if (MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, *Subreg, MI) !=
1874         MachineBasicBlock::LQR_Dead)
1875       return true;
1876   return false;
1877 }
1878 bool llvm::tryFoldSPUpdateIntoPushPop(const ARMSubtarget &Subtarget,
1879                                       MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
1880                                       unsigned NumBytes) {
1881   // This optimisation potentially adds lots of load and store
1882   // micro-operations, it's only really a great benefit to code-size.
1883   if (!Subtarget.isMinSize())
1884     return false;
1885
1886   // If only one register is pushed/popped, LLVM can use an LDR/STR
1887   // instead. We can't modify those so make sure we're dealing with an
1888   // instruction we understand.
1889   bool IsPop = isPopOpcode(MI->getOpcode());
1890   bool IsPush = isPushOpcode(MI->getOpcode());
1891   if (!IsPush && !IsPop)
1892     return false;
1893
1894   bool IsVFPPushPop = MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD ||
1895                       MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD;
1896   bool IsT1PushPop = MI->getOpcode() == ARM::tPUSH ||
1897                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP ||
1898                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET;
1899
1900   assert((IsT1PushPop || (MI->getOperand(0).getReg() == ARM::SP &&
1901                           MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)) &&
1902          "trying to fold sp update into non-sp-updating push/pop");
1903
1904   // The VFP push & pop act on D-registers, so we can only fold an adjustment
1905   // by a multiple of 8 bytes in correctly. Similarly rN is 4-bytes. Don't try
1906   // if this is violated.
1907   if (NumBytes % (IsVFPPushPop ? 8 : 4) != 0)
1908     return false;
1909
1910   // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
1911   // pred) so the list starts at 4. Thumb1 starts after the predicate.
1912   int RegListIdx = IsT1PushPop ? 2 : 4;
1913
1914   // Calculate the space we'll need in terms of registers.
1915   unsigned FirstReg = MI->getOperand(RegListIdx).getReg();
1916   unsigned RD0Reg, RegsNeeded;
1917   if (IsVFPPushPop) {
1918     RD0Reg = ARM::D0;
1919     RegsNeeded = NumBytes / 8;
1920   } else {
1921     RD0Reg = ARM::R0;
1922     RegsNeeded = NumBytes / 4;
1923   }
1924
1925   // We're going to have to strip all list operands off before
1926   // re-adding them since the order matters, so save the existing ones
1927   // for later.
1928   SmallVector<MachineOperand, 4> RegList;
1929   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1930     RegList.push_back(MI->getOperand(i));
1931
1932   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getRegInfo().getTargetRegisterInfo();
1933   const MCPhysReg *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs(&MF);
1934
1935   // Now try to find enough space in the reglist to allocate NumBytes.
1936   for (unsigned CurReg = FirstReg - 1; CurReg >= RD0Reg && RegsNeeded;
1937        --CurReg) {
1938     if (!IsPop) {
1939       // Pushing any register is completely harmless, mark the
1940       // register involved as undef since we don't care about it in
1941       // the slightest.
1942       RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, false, false,
1943                                                   false, false, true));
1944       --RegsNeeded;
1945       continue;
1946     }
1947
1948     // However, we can only pop an extra register if it's not live. For
1949     // registers live within the function we might clobber a return value
1950     // register; the other way a register can be live here is if it's
1951     // callee-saved.
1952     // TODO: Currently, computeRegisterLiveness() does not report "live" if a
1953     // sub reg is live. When computeRegisterLiveness() works for sub reg, it
1954     // can replace isAnySubRegLive().
1955     if (isCalleeSavedRegister(CurReg, CSRegs) ||
1956         isAnySubRegLive(CurReg, TRI, MI)) {
1957       // VFP pops don't allow holes in the register list, so any skip is fatal
1958       // for our transformation. GPR pops do, so we should just keep looking.
1959       if (IsVFPPushPop)
1960         return false;
1961       else
1962         continue;
1963     }
1964
1965     // Mark the unimportant registers as <def,dead> in the POP.
1966     RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, true, false, false,
1967                                                 true));
1968     --RegsNeeded;
1969   }
1970
1971   if (RegsNeeded > 0)
1972     return false;
1973
1974   // Finally we know we can profitably perform the optimisation so go
1975   // ahead: strip all existing registers off and add them back again
1976   // in the right order.
1977   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1978     MI->RemoveOperand(i);
1979
1980   // Add the complete list back in.
1981   MachineInstrBuilder MIB(MF, &*MI);
1982   for (int i = RegList.size() - 1; i >= 0; --i)
1983     MIB.addOperand(RegList[i]);
1984
1985   return true;
1986 }
1987
1988 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1989                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1990                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1991   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1992   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1993   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1994   bool isSub = false;
1995
1996   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1997   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1998     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1999
2000   if (Opcode == ARM::ADDri) {
2001     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
2002     if (Offset == 0) {
2003       // Turn it into a move.
2004       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
2005       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2006       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
2007       Offset = 0;
2008       return true;
2009     } else if (Offset < 0) {
2010       Offset = -Offset;
2011       isSub = true;
2012       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
2013     }
2014
2015     // Common case: small offset, fits into instruction.
2016     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
2017       // Replace the FrameIndex with sp / fp
2018       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2019       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
2020       Offset = 0;
2021       return true;
2022     }
2023
2024     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
2025     // as possible.
2026     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
2027     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2028
2029     // We will handle these bits from offset, clear them.
2030     Offset &= ~ThisImmVal;
2031
2032     // Get the properly encoded SOImmVal field.
2033     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
2034            "Bit extraction didn't work?");
2035     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
2036  } else {
2037     unsigned ImmIdx = 0;
2038     int InstrOffs = 0;
2039     unsigned NumBits = 0;
2040     unsigned Scale = 1;
2041     switch (AddrMode) {
2042     case ARMII::AddrMode_i12: {
2043       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
2044       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
2045       NumBits = 12;
2046       break;
2047     }
2048     case ARMII::AddrMode2: {
2049       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2050       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2051       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2052         InstrOffs *= -1;
2053       NumBits = 12;
2054       break;
2055     }
2056     case ARMII::AddrMode3: {
2057       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2058       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2059       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2060         InstrOffs *= -1;
2061       NumBits = 8;
2062       break;
2063     }
2064     case ARMII::AddrMode4:
2065     case ARMII::AddrMode6:
2066       // Can't fold any offset even if it's zero.
2067       return false;
2068     case ARMII::AddrMode5: {
2069       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
2070       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2071       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2072         InstrOffs *= -1;
2073       NumBits = 8;
2074       Scale = 4;
2075       break;
2076     }
2077     default:
2078       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
2079     }
2080
2081     Offset += InstrOffs * Scale;
2082     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
2083     if (Offset < 0) {
2084       Offset = -Offset;
2085       isSub = true;
2086     }
2087
2088     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
2089     if (NumBits > 0) {
2090       // Common case: small offset, fits into instruction.
2091       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
2092       int ImmedOffset = Offset / Scale;
2093       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
2094       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
2095         // Replace the FrameIndex with sp
2096         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2097         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
2098         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
2099         // tricks for the offset value.
2100         if (isSub) {
2101           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2102             ImmedOffset = -ImmedOffset;
2103           else
2104             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2105         }
2106         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2107         Offset = 0;
2108         return true;
2109       }
2110
2111       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
2112       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
2113       if (isSub) {
2114         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2115           ImmedOffset = -ImmedOffset;
2116         else
2117           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2118       }
2119       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2120       Offset &= ~(Mask*Scale);
2121     }
2122   }
2123
2124   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
2125   return Offset == 0;
2126 }
2127
2128 /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
2129 /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
2130 /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
2131 /// can be analyzed.
2132 bool ARMBaseInstrInfo::
2133 analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
2134                int &CmpMask, int &CmpValue) const {
2135   switch (MI->getOpcode()) {
2136   default: break;
2137   case ARM::CMPri:
2138   case ARM::t2CMPri:
2139     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2140     SrcReg2 = 0;
2141     CmpMask = ~0;
2142     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
2143     return true;
2144   case ARM::CMPrr:
2145   case ARM::t2CMPrr:
2146     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2147     SrcReg2 = MI->getOperand(1).getReg();
2148     CmpMask = ~0;
2149     CmpValue = 0;
2150     return true;
2151   case ARM::TSTri:
2152   case ARM::t2TSTri:
2153     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2154     SrcReg2 = 0;
2155     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
2156     CmpValue = 0;
2157     return true;
2158   }
2159
2160   return false;
2161 }
2162
2163 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
2164 /// operates on the given source register and applies the same mask
2165 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
2166 /// When successful, MI will hold the found instruction.
2167 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
2168                               int CmpMask, bool CommonUse) {
2169   switch (MI->getOpcode()) {
2170     case ARM::ANDri:
2171     case ARM::t2ANDri:
2172       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
2173         return false;
2174       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
2175         return true;
2176       break;
2177     case ARM::COPY: {
2178       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
2179       const MachineInstr &Copy = *MI;
2180       MachineBasicBlock::iterator AND(
2181         std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
2182       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
2183       MI = AND;
2184       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
2185                                CmpMask, true);
2186     }
2187   }
2188
2189   return false;
2190 }
2191
2192 /// getSwappedCondition - assume the flags are set by MI(a,b), return
2193 /// the condition code if we modify the instructions such that flags are
2194 /// set by MI(b,a).
2195 inline static ARMCC::CondCodes getSwappedCondition(ARMCC::CondCodes CC) {
2196   switch (CC) {
2197   default: return ARMCC::AL;
2198   case ARMCC::EQ: return ARMCC::EQ;
2199   case ARMCC::NE: return ARMCC::NE;
2200   case ARMCC::HS: return ARMCC::LS;
2201   case ARMCC::LO: return ARMCC::HI;
2202   case ARMCC::HI: return ARMCC::LO;
2203   case ARMCC::LS: return ARMCC::HS;
2204   case ARMCC::GE: return ARMCC::LE;
2205   case ARMCC::LT: return ARMCC::GT;
2206   case ARMCC::GT: return ARMCC::LT;
2207   case ARMCC::LE: return ARMCC::GE;
2208   }
2209 }
2210
2211 /// isRedundantFlagInstr - check whether the first instruction, whose only
2212 /// purpose is to update flags, can be made redundant.
2213 /// CMPrr can be made redundant by SUBrr if the operands are the same.
2214 /// CMPri can be made redundant by SUBri if the operands are the same.
2215 /// This function can be extended later on.
2216 inline static bool isRedundantFlagInstr(MachineInstr *CmpI, unsigned SrcReg,
2217                                         unsigned SrcReg2, int ImmValue,
2218                                         MachineInstr *OI) {
2219   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPrr ||
2220        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPrr) &&
2221       (OI->getOpcode() == ARM::SUBrr ||
2222        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBrr) &&
2223       ((OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2224         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
2225        (OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2226         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg)))
2227     return true;
2228
2229   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2230        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) &&
2231       (OI->getOpcode() == ARM::SUBri ||
2232        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBri) &&
2233       OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2234       OI->getOperand(2).getImm() == ImmValue)
2235     return true;
2236   return false;
2237 }
2238
2239 /// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
2240 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register;
2241 /// Remove a redundant Compare instruction if an earlier instruction can set the
2242 /// flags in the same way as Compare.
2243 /// E.g. SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r1,r2). We also handle the case where two
2244 /// operands are swapped: SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r2,r1), by updating the
2245 /// condition code of instructions which use the flags.
2246 bool ARMBaseInstrInfo::
2247 optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
2248                      int CmpMask, int CmpValue,
2249                      const MachineRegisterInfo *MRI) const {
2250   // Get the unique definition of SrcReg.
2251   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
2252   if (!MI) return false;
2253
2254   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
2255   if (CmpMask != ~0) {
2256     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false) || isPredicated(MI)) {
2257       MI = 0;
2258       for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
2259            UI = MRI->use_instr_begin(SrcReg), UE = MRI->use_instr_end();
2260            UI != UE; ++UI) {
2261         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
2262         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
2263         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true) ||
2264             isPredicated(PotentialAND))
2265           continue;
2266         MI = PotentialAND;
2267         break;
2268       }
2269       if (!MI) return false;
2270     }
2271   }
2272
2273   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
2274   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr, E = MI,
2275                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
2276
2277   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
2278   if (I == B) return false;
2279
2280   // There are two possible candidates which can be changed to set CPSR:
2281   // One is MI, the other is a SUB instruction.
2282   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
2283   // For CMPri(r1, CmpValue), we are looking for SUBri(r1, CmpValue).
2284   MachineInstr *Sub = NULL;
2285   if (SrcReg2 != 0)
2286     // MI is not a candidate for CMPrr.
2287     MI = NULL;
2288   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || CmpValue != 0) {
2289     // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same
2290     // BB as the comparison.
2291     // For CMPri, we need to check Sub, thus we can't return here.
2292     if (CmpInstr->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2293        CmpInstr->getOpcode() == ARM::t2CMPri)
2294       MI = NULL;
2295     else
2296       return false;
2297   }
2298
2299   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
2300   // want to change. At the same time, search for Sub.
2301   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
2302   --I;
2303   for (; I != E; --I) {
2304     const MachineInstr &Instr = *I;
2305
2306     if (Instr.modifiesRegister(ARM::CPSR, TRI) ||
2307         Instr.readsRegister(ARM::CPSR, TRI))
2308       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
2309       // change. We can't do this transformation.
2310       return false;
2311
2312     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
2313     if (isRedundantFlagInstr(CmpInstr, SrcReg, SrcReg2, CmpValue, &*I)) {
2314       Sub = &*I;
2315       break;
2316     }
2317
2318     if (I == B)
2319       // The 'and' is below the comparison instruction.
2320       return false;
2321   }
2322
2323   // Return false if no candidates exist.
2324   if (!MI && !Sub)
2325     return false;
2326
2327   // The single candidate is called MI.
2328   if (!MI) MI = Sub;
2329
2330   // We can't use a predicated instruction - it doesn't always write the flags.
2331   if (isPredicated(MI))
2332     return false;
2333
2334   switch (MI->getOpcode()) {
2335   default: break;
2336   case ARM::RSBrr:
2337   case ARM::RSBri:
2338   case ARM::RSCrr:
2339   case ARM::RSCri:
2340   case ARM::ADDrr:
2341   case ARM::ADDri:
2342   case ARM::ADCrr:
2343   case ARM::ADCri:
2344   case ARM::SUBrr:
2345   case ARM::SUBri:
2346   case ARM::SBCrr:
2347   case ARM::SBCri:
2348   case ARM::t2RSBri:
2349   case ARM::t2ADDrr:
2350   case ARM::t2ADDri:
2351   case ARM::t2ADCrr:
2352   case ARM::t2ADCri:
2353   case ARM::t2SUBrr:
2354   case ARM::t2SUBri:
2355   case ARM::t2SBCrr:
2356   case ARM::t2SBCri:
2357   case ARM::ANDrr:
2358   case ARM::ANDri:
2359   case ARM::t2ANDrr:
2360   case ARM::t2ANDri:
2361   case ARM::ORRrr:
2362   case ARM::ORRri:
2363   case ARM::t2ORRrr:
2364   case ARM::t2ORRri:
2365   case ARM::EORrr:
2366   case ARM::EORri:
2367   case ARM::t2EORrr:
2368   case ARM::t2EORri: {
2369     // Scan forward for the use of CPSR
2370     // When checking against MI: if it's a conditional code requires
2371     // checking of V bit, then this is not safe to do.
2372     // It is safe to remove CmpInstr if CPSR is redefined or killed.
2373     // If we are done with the basic block, we need to check whether CPSR is
2374     // live-out.
2375     SmallVector<std::pair<MachineOperand*, ARMCC::CondCodes>, 4>
2376         OperandsToUpdate;
2377     bool isSafe = false;
2378     I = CmpInstr;
2379     E = CmpInstr->getParent()->end();
2380     while (!isSafe && ++I != E) {
2381       const MachineInstr &Instr = *I;
2382       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
2383            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
2384         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
2385         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
2386           isSafe = true;
2387           break;
2388         }
2389         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
2390           continue;
2391         if (MO.isDef()) {
2392           isSafe = true;
2393           break;
2394         }
2395         // Condition code is after the operand before CPSR except for VSELs.
2396         ARMCC::CondCodes CC;
2397         bool IsInstrVSel = true;
2398         switch (Instr.getOpcode()) {
2399         default:
2400           IsInstrVSel = false;
2401           CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
2402           break;
2403         case ARM::VSELEQD:
2404         case ARM::VSELEQS:
2405           CC = ARMCC::EQ;
2406           break;
2407         case ARM::VSELGTD:
2408         case ARM::VSELGTS:
2409           CC = ARMCC::GT;
2410           break;
2411         case ARM::VSELGED:
2412         case ARM::VSELGES:
2413           CC = ARMCC::GE;
2414           break;
2415         case ARM::VSELVSS:
2416         case ARM::VSELVSD:
2417           CC = ARMCC::VS;
2418           break;
2419         }
2420
2421         if (Sub) {
2422           ARMCC::CondCodes NewCC = getSwappedCondition(CC);
2423           if (NewCC == ARMCC::AL)
2424             return false;
2425           // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based
2426           // on CMP needs to be updated to be based on SUB.
2427           // Push the condition code operands to OperandsToUpdate.
2428           // If it is safe to remove CmpInstr, the condition code of these
2429           // operands will be modified.
2430           if (SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2431               Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg) {
2432             // VSel doesn't support condition code update.
2433             if (IsInstrVSel)
2434               return false;
2435             OperandsToUpdate.push_back(
2436                 std::make_pair(&((*I).getOperand(IO - 1)), NewCC));
2437           }
2438         } else
2439           switch (CC) {
2440           default:
2441             // CPSR can be used multiple times, we should continue.
2442             break;
2443           case ARMCC::VS:
2444           case ARMCC::VC:
2445           case ARMCC::GE:
2446           case ARMCC::LT:
2447           case ARMCC::GT:
2448           case ARMCC::LE:
2449             return false;
2450           }
2451       }
2452     }
2453
2454     // If CPSR is not killed nor re-defined, we should check whether it is
2455     // live-out. If it is live-out, do not optimize.
2456     if (!isSafe) {
2457       MachineBasicBlock *MBB = CmpInstr->getParent();
2458       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
2459                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
2460         if ((*SI)->isLiveIn(ARM::CPSR))
2461           return false;
2462     }
2463
2464     // Toggle the optional operand to CPSR.
2465     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
2466     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
2467     assert(!isPredicated(MI) && "Can't use flags from predicated instruction");
2468     CmpInstr->eraseFromParent();
2469
2470     // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
2471     // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
2472     // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
2473     for (unsigned i = 0, e = OperandsToUpdate.size(); i < e; i++)
2474       OperandsToUpdate[i].first->setImm(OperandsToUpdate[i].second);
2475     return true;
2476   }
2477   }
2478
2479   return false;
2480 }
2481
2482 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
2483                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
2484                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
2485   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
2486   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
2487   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
2488     return false;
2489   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
2490     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
2491     return false;
2492
2493   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
2494     return false;
2495
2496   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2497   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
2498     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
2499     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
2500     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
2501       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
2502       // to delete DefMI.
2503       return false;
2504   }
2505
2506   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2507   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
2508     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
2509     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
2510       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
2511       // since it may change the semantics of the code.
2512       return false;
2513   }
2514
2515   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
2516   unsigned NewUseOpc = 0;
2517   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
2518   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
2519   bool Commute = false;
2520   switch (UseOpc) {
2521   default: return false;
2522   case ARM::SUBrr:
2523   case ARM::ADDrr:
2524   case ARM::ORRrr:
2525   case ARM::EORrr:
2526   case ARM::t2SUBrr:
2527   case ARM::t2ADDrr:
2528   case ARM::t2ORRrr:
2529   case ARM::t2EORrr: {
2530     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
2531     switch (UseOpc) {
2532     default: break;
2533     case ARM::SUBrr: {
2534       if (Commute)
2535         return false;
2536       ImmVal = -ImmVal;
2537       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2538       // Fallthrough
2539     }
2540     case ARM::ADDrr:
2541     case ARM::ORRrr:
2542     case ARM::EORrr: {
2543       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2544         return false;
2545       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2546       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2547       switch (UseOpc) {
2548       default: break;
2549       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2550       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2551       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2552       }
2553       break;
2554     }
2555     case ARM::t2SUBrr: {
2556       if (Commute)
2557         return false;
2558       ImmVal = -ImmVal;
2559       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2560       // Fallthrough
2561     }
2562     case ARM::t2ADDrr:
2563     case ARM::t2ORRrr:
2564     case ARM::t2EORrr: {
2565       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2566         return false;
2567       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2568       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2569       switch (UseOpc) {
2570       default: break;
2571       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2572       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2573       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2574       }
2575       break;
2576     }
2577     }
2578   }
2579   }
2580
2581   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2582   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2583   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2584   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2585   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2586                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2587                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2588                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2589                               .addImm(SOImmValV1)));
2590   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2591   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2592   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2593   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2594   DefMI->eraseFromParent();
2595   return true;
2596 }
2597
2598 static unsigned getNumMicroOpsSwiftLdSt(const InstrItineraryData *ItinData,
2599                                         const MachineInstr *MI) {
2600   switch (MI->getOpcode()) {
2601   default: {
2602     const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2603     int UOps = ItinData->getNumMicroOps(Desc.getSchedClass());
2604     assert(UOps >= 0 && "bad # UOps");
2605     return UOps;
2606   }
2607
2608   case ARM::LDRrs:
2609   case ARM::LDRBrs:
2610   case ARM::STRrs:
2611   case ARM::STRBrs: {
2612     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2613     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2614     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2615     if (!isSub &&
2616         (ShImm == 0 ||
2617          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2618           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2619       return 1;
2620     return 2;
2621   }
2622
2623   case ARM::LDRH:
2624   case ARM::STRH: {
2625     if (!MI->getOperand(2).getReg())
2626       return 1;
2627
2628     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2629     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2630     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2631     if (!isSub &&
2632         (ShImm == 0 ||
2633          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2634           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2635       return 1;
2636     return 2;
2637   }
2638
2639   case ARM::LDRSB:
2640   case ARM::LDRSH:
2641     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(3).getImm()) == ARM_AM::sub) ? 3:2;
2642
2643   case ARM::LDRSB_POST:
2644   case ARM::LDRSH_POST: {
2645     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2646     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2647     return (Rt == Rm) ? 4 : 3;
2648   }
2649
2650   case ARM::LDR_PRE_REG:
2651   case ARM::LDRB_PRE_REG: {
2652     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2653     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2654     if (Rt == Rm)
2655       return 3;
2656     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2657     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2658     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2659     if (!isSub &&
2660         (ShImm == 0 ||
2661          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2662           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2663       return 2;
2664     return 3;
2665   }
2666
2667   case ARM::STR_PRE_REG:
2668   case ARM::STRB_PRE_REG: {
2669     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2670     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2671     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2672     if (!isSub &&
2673         (ShImm == 0 ||
2674          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2675           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2676       return 2;
2677     return 3;
2678   }
2679
2680   case ARM::LDRH_PRE:
2681   case ARM::STRH_PRE: {
2682     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2683     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2684     if (!Rm)
2685       return 2;
2686     if (Rt == Rm)
2687       return 3;
2688     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub)
2689       ? 3 : 2;
2690   }
2691
2692   case ARM::LDR_POST_REG:
2693   case ARM::LDRB_POST_REG:
2694   case ARM::LDRH_POST: {
2695     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2696     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2697     return (Rt == Rm) ? 3 : 2;
2698   }
2699
2700   case ARM::LDR_PRE_IMM:
2701   case ARM::LDRB_PRE_IMM:
2702   case ARM::LDR_POST_IMM:
2703   case ARM::LDRB_POST_IMM:
2704   case ARM::STRB_POST_IMM:
2705   case ARM::STRB_POST_REG:
2706   case ARM::STRB_PRE_IMM:
2707   case ARM::STRH_POST:
2708   case ARM::STR_POST_IMM:
2709   case ARM::STR_POST_REG:
2710   case ARM::STR_PRE_IMM:
2711     return 2;
2712
2713   case ARM::LDRSB_PRE:
2714   case ARM::LDRSH_PRE: {
2715     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2716     if (Rm == 0)
2717       return 3;
2718     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2719     if (Rt == Rm)
2720       return 4;
2721     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2722     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2723     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2724     if (!isSub &&
2725         (ShImm == 0 ||
2726          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2727           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2728       return 3;
2729     return 4;
2730   }
2731
2732   case ARM::LDRD: {
2733     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2734     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2735     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2736     if (Rm)
2737       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2738     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2739   }
2740
2741   case ARM::STRD: {
2742     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2743     if (Rm)
2744       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2745     return 2;
2746   }
2747
2748   case ARM::LDRD_POST:
2749   case ARM::t2LDRD_POST:
2750     return 3;
2751
2752   case ARM::STRD_POST:
2753   case ARM::t2STRD_POST:
2754     return 4;
2755
2756   case ARM::LDRD_PRE: {
2757     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2758     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2759     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2760     if (Rm)
2761       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2762     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2763   }
2764
2765   case ARM::t2LDRD_PRE: {
2766     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2767     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2768     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2769   }
2770
2771   case ARM::STRD_PRE: {
2772     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2773     if (Rm)
2774       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2775     return 3;
2776   }
2777
2778   case ARM::t2STRD_PRE:
2779     return 3;
2780
2781   case ARM::t2LDR_POST:
2782   case ARM::t2LDRB_POST:
2783   case ARM::t2LDRB_PRE:
2784   case ARM::t2LDRSBi12:
2785   case ARM::t2LDRSBi8:
2786   case ARM::t2LDRSBpci:
2787   case ARM::t2LDRSBs:
2788   case ARM::t2LDRH_POST:
2789   case ARM::t2LDRH_PRE:
2790   case ARM::t2LDRSBT:
2791   case ARM::t2LDRSB_POST:
2792   case ARM::t2LDRSB_PRE:
2793   case ARM::t2LDRSH_POST:
2794   case ARM::t2LDRSH_PRE:
2795   case ARM::t2LDRSHi12:
2796   case ARM::t2LDRSHi8:
2797   case ARM::t2LDRSHpci:
2798   case ARM::t2LDRSHs:
2799     return 2;
2800
2801   case ARM::t2LDRDi8: {
2802     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2803     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2804     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2805   }
2806
2807   case ARM::t2STRB_POST:
2808   case ARM::t2STRB_PRE:
2809   case ARM::t2STRBs:
2810   case ARM::t2STRDi8:
2811   case ARM::t2STRH_POST:
2812   case ARM::t2STRH_PRE:
2813   case ARM::t2STRHs:
2814   case ARM::t2STR_POST:
2815   case ARM::t2STR_PRE:
2816   case ARM::t2STRs:
2817     return 2;
2818   }
2819 }
2820
2821 // Return the number of 32-bit words loaded by LDM or stored by STM. If this
2822 // can't be easily determined return 0 (missing MachineMemOperand).
2823 //
2824 // FIXME: The current MachineInstr design does not support relying on machine
2825 // mem operands to determine the width of a memory access. Instead, we expect
2826 // the target to provide this information based on the instruction opcode and
2827 // operands. However, using MachineMemOperand is a the best solution now for
2828 // two reasons:
2829 //
2830 // 1) getNumMicroOps tries to infer LDM memory width from the total number of MI
2831 // operands. This is much more dangerous than using the MachineMemOperand
2832 // sizes because CodeGen passes can insert/remove optional machine operands. In
2833 // fact, it's totally incorrect for preRA passes and appears to be wrong for
2834 // postRA passes as well.
2835 //
2836 // 2) getNumLDMAddresses is only used by the scheduling machine model and any
2837 // machine model that calls this should handle the unknown (zero size) case.
2838 //
2839 // Long term, we should require a target hook that verifies MachineMemOperand
2840 // sizes during MC lowering. That target hook should be local to MC lowering
2841 // because we can't ensure that it is aware of other MI forms. Doing this will
2842 // ensure that MachineMemOperands are correctly propagated through all passes.
2843 unsigned ARMBaseInstrInfo::getNumLDMAddresses(const MachineInstr *MI) const {
2844   unsigned Size = 0;
2845   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
2846          E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
2847     Size += (*I)->getSize();
2848   }
2849   return Size / 4;
2850 }
2851
2852 unsigned
2853 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
2854                                  const MachineInstr *MI) const {
2855   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2856     return 1;
2857
2858   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2859   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
2860   int ItinUOps = ItinData->getNumMicroOps(Class);
2861   if (ItinUOps >= 0) {
2862     if (Subtarget.isSwift() && (Desc.mayLoad() || Desc.mayStore()))
2863       return getNumMicroOpsSwiftLdSt(ItinData, MI);
2864
2865     return ItinUOps;
2866   }
2867
2868   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2869   switch (Opc) {
2870   default:
2871     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
2872   case ARM::VLDMQIA:
2873   case ARM::VSTMQIA:
2874     return 2;
2875
2876   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
2877   // registers.
2878   //
2879   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
2880   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
2881   // separately by assuming the address is not 64-bit aligned.
2882   //
2883   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
2884   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
2885   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
2886   case ARM::VLDMDIA:
2887   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2888   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2889   case ARM::VLDMSIA:
2890   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2891   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2892   case ARM::VSTMDIA:
2893   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2894   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2895   case ARM::VSTMSIA:
2896   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2897   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
2898     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
2899     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
2900   }
2901
2902   case ARM::LDMIA_RET:
2903   case ARM::LDMIA:
2904   case ARM::LDMDA:
2905   case ARM::LDMDB:
2906   case ARM::LDMIB:
2907   case ARM::LDMIA_UPD:
2908   case ARM::LDMDA_UPD:
2909   case ARM::LDMDB_UPD:
2910   case ARM::LDMIB_UPD:
2911   case ARM::STMIA:
2912   case ARM::STMDA:
2913   case ARM::STMDB:
2914   case ARM::STMIB:
2915   case ARM::STMIA_UPD:
2916   case ARM::STMDA_UPD:
2917   case ARM::STMDB_UPD:
2918   case ARM::STMIB_UPD:
2919   case ARM::tLDMIA:
2920   case ARM::tLDMIA_UPD:
2921   case ARM::tSTMIA_UPD:
2922   case ARM::tPOP_RET:
2923   case ARM::tPOP:
2924   case ARM::tPUSH:
2925   case ARM::t2LDMIA_RET:
2926   case ARM::t2LDMIA:
2927   case ARM::t2LDMDB:
2928   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2929   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2930   case ARM::t2STMIA:
2931   case ARM::t2STMDB:
2932   case ARM::t2STMIA_UPD:
2933   case ARM::t2STMDB_UPD: {
2934     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
2935     if (Subtarget.isSwift()) {
2936       int UOps = 1 + NumRegs;  // One for address computation, one for each ld / st.
2937       switch (Opc) {
2938       default: break;
2939       case ARM::VLDMDIA_UPD:
2940       case ARM::VLDMDDB_UPD:
2941       case ARM::VLDMSIA_UPD:
2942       case ARM::VLDMSDB_UPD:
2943       case ARM::VSTMDIA_UPD:
2944       case ARM::VSTMDDB_UPD:
2945       case ARM::VSTMSIA_UPD:
2946       case ARM::VSTMSDB_UPD:
2947       case ARM::LDMIA_UPD:
2948       case ARM::LDMDA_UPD:
2949       case ARM::LDMDB_UPD:
2950       case ARM::LDMIB_UPD:
2951       case ARM::STMIA_UPD:
2952       case ARM::STMDA_UPD:
2953       case ARM::STMDB_UPD:
2954       case ARM::STMIB_UPD:
2955       case ARM::tLDMIA_UPD:
2956       case ARM::tSTMIA_UPD:
2957       case ARM::t2LDMIA_UPD:
2958       case ARM::t2LDMDB_UPD:
2959       case ARM::t2STMIA_UPD:
2960       case ARM::t2STMDB_UPD:
2961         ++UOps; // One for base register writeback.
2962         break;
2963       case ARM::LDMIA_RET:
2964       case ARM::tPOP_RET:
2965       case ARM::t2LDMIA_RET:
2966         UOps += 2; // One for base reg wb, one for write to pc.
2967         break;
2968       }
2969       return UOps;
2970     } else if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
2971       if (NumRegs < 4)
2972         return 2;
2973       // 4 registers would be issued: 2, 2.
2974       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
2975       int A8UOps = (NumRegs / 2);
2976       if (NumRegs % 2)
2977         ++A8UOps;
2978       return A8UOps;
2979     } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
2980       int A9UOps = (NumRegs / 2);
2981       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2982       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2983       if ((NumRegs % 2) ||
2984           !MI->hasOneMemOperand() ||
2985           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
2986         ++A9UOps;
2987       return A9UOps;
2988     } else {
2989       // Assume the worst.
2990       return NumRegs;
2991     }
2992   }
2993   }
2994 }
2995
2996 int
2997 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2998                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
2999                                   unsigned DefClass,
3000                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3001   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3002   if (RegNo <= 0)
3003     // Def is the address writeback.
3004     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3005
3006   int DefCycle;
3007   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3008     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3009     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
3010     if (RegNo % 2)
3011       ++DefCycle;
3012   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3013     DefCycle = RegNo;
3014     bool isSLoad = false;
3015
3016     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3017     default: break;
3018     case ARM::VLDMSIA:
3019     case ARM::VLDMSIA_UPD:
3020     case ARM::VLDMSDB_UPD:
3021       isSLoad = true;
3022       break;
3023     }
3024
3025     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3026     // then it takes an extra cycle.
3027     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
3028       ++DefCycle;
3029   } else {
3030     // Assume the worst.
3031     DefCycle = RegNo + 2;
3032   }
3033
3034   return DefCycle;
3035 }
3036
3037 int
3038 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3039                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
3040                                  unsigned DefClass,
3041                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3042   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3043   if (RegNo <= 0)
3044     // Def is the address writeback.
3045     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3046
3047   int DefCycle;
3048   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3049     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
3050     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
3051     DefCycle = RegNo / 2;
3052     if (DefCycle < 1)
3053       DefCycle = 1;
3054     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
3055     DefCycle += 2;
3056   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3057     DefCycle = (RegNo / 2);
3058     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3059     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3060     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
3061       ++DefCycle;
3062     // Result latency is AGU cycles + 2.
3063     DefCycle += 2;
3064   } else {
3065     // Assume the worst.
3066     DefCycle = RegNo + 2;
3067   }
3068
3069   return DefCycle;
3070 }
3071
3072 int
3073 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3074                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
3075                                   unsigned UseClass,
3076                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3077   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3078   if (RegNo <= 0)
3079     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3080
3081   int UseCycle;
3082   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3083     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3084     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
3085     if (RegNo % 2)
3086       ++UseCycle;
3087   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3088     UseCycle = RegNo;
3089     bool isSStore = false;
3090
3091     switch (UseMCID.getOpcode()) {
3092     default: break;
3093     case ARM::VSTMSIA:
3094     case ARM::VSTMSIA_UPD:
3095     case ARM::VSTMSDB_UPD:
3096       isSStore = true;
3097       break;
3098     }
3099
3100     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3101     // then it takes an extra cycle.
3102     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
3103       ++UseCycle;
3104   } else {
3105     // Assume the worst.
3106     UseCycle = RegNo + 2;
3107   }
3108
3109   return UseCycle;
3110 }
3111
3112 int
3113 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3114                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
3115                                  unsigned UseClass,
3116                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3117   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3118   if (RegNo <= 0)
3119     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3120
3121   int UseCycle;
3122   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3123     UseCycle = RegNo / 2;
3124     if (UseCycle < 2)
3125       UseCycle = 2;
3126     // Read in E3.
3127     UseCycle += 2;
3128   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3129     UseCycle = (RegNo / 2);
3130     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3131     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3132     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
3133       ++UseCycle;
3134   } else {
3135     // Assume the worst.
3136     UseCycle = 1;
3137   }
3138   return UseCycle;
3139 }
3140
3141 int
3142 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3143                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
3144                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
3145                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
3146                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3147   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
3148   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
3149
3150   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
3151     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
3152
3153   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
3154   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
3155   // figure it out.
3156   int DefCycle = -1;
3157   bool LdmBypass = false;
3158   switch (DefMCID.getOpcode()) {
3159   default:
3160     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3161     break;
3162
3163   case ARM::VLDMDIA:
3164   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3165   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3166   case ARM::VLDMSIA:
3167   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3168   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3169     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3170     break;
3171
3172   case ARM::LDMIA_RET:
3173   case ARM::LDMIA:
3174   case ARM::LDMDA:
3175   case ARM::LDMDB:
3176   case ARM::LDMIB:
3177   case ARM::LDMIA_UPD:
3178   case ARM::LDMDA_UPD:
3179   case ARM::LDMDB_UPD:
3180   case ARM::LDMIB_UPD:
3181   case ARM::tLDMIA:
3182   case ARM::tLDMIA_UPD:
3183   case ARM::tPUSH:
3184   case ARM::t2LDMIA_RET:
3185   case ARM::t2LDMIA:
3186   case ARM::t2LDMDB:
3187   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3188   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3189     LdmBypass = 1;
3190     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3191     break;
3192   }
3193
3194   if (DefCycle == -1)
3195     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
3196     DefCycle = 2;
3197
3198   int UseCycle = -1;
3199   switch (UseMCID.getOpcode()) {
3200   default:
3201     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3202     break;
3203
3204   case ARM::VSTMDIA:
3205   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3206   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3207   case ARM::VSTMSIA:
3208   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3209   case ARM::VSTMSDB_UPD:
3210     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3211     break;
3212
3213   case ARM::STMIA:
3214   case ARM::STMDA:
3215   case ARM::STMDB:
3216   case ARM::STMIB:
3217   case ARM::STMIA_UPD:
3218   case ARM::STMDA_UPD:
3219   case ARM::STMDB_UPD:
3220   case ARM::STMIB_UPD:
3221   case ARM::tSTMIA_UPD:
3222   case ARM::tPOP_RET:
3223   case ARM::tPOP:
3224   case ARM::t2STMIA:
3225   case ARM::t2STMDB:
3226   case ARM::t2STMIA_UPD:
3227   case ARM::t2STMDB_UPD:
3228     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3229     break;
3230   }
3231
3232   if (UseCycle == -1)
3233     // Assume it's read in the first stage.
3234     UseCycle = 1;
3235
3236   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
3237   if (UseCycle > 0) {
3238     if (LdmBypass) {
3239       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
3240       // first def operand.
3241       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
3242                                           UseClass, UseIdx))
3243         --UseCycle;
3244     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
3245                                                UseClass, UseIdx)) {
3246       --UseCycle;
3247     }
3248   }
3249
3250   return UseCycle;
3251 }
3252
3253 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3254                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3255                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
3256   Dist = 0;
3257
3258   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
3259   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = std::prev(I.getInstrIterator());
3260   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3261
3262   int Idx = -1;
3263   while (II->isInsideBundle()) {
3264     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
3265     if (Idx != -1)
3266       break;
3267     --II;
3268     ++Dist;
3269   }
3270
3271   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
3272   DefIdx = Idx;
3273   return II;
3274 }
3275
3276 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3277                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3278                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
3279   Dist = 0;
3280
3281   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = MI; ++II;
3282   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3283   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3284
3285   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
3286   int Idx = -1;
3287   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
3288     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
3289     if (Idx != -1)
3290       break;
3291     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
3292       ++Dist;
3293     ++II;
3294   }
3295
3296   if (Idx == -1) {
3297     Dist = 0;
3298     return 0;
3299   }
3300
3301   UseIdx = Idx;
3302   return II;
3303 }
3304
3305 /// Return the number of cycles to add to (or subtract from) the static
3306 /// itinerary based on the def opcode and alignment. The caller will ensure that
3307 /// adjusted latency is at least one cycle.
3308 static int adjustDefLatency(const ARMSubtarget &Subtarget,
3309                             const MachineInstr *DefMI,
3310                             const MCInstrDesc *DefMCID, unsigned DefAlign) {
3311   int Adjust = 0;
3312   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isCortexA7()) {
3313     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3314     // variants are one cycle cheaper.
3315     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3316     default: break;
3317     case ARM::LDRrs:
3318     case ARM::LDRBrs: {
3319       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3320       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3321       if (ShImm == 0 ||
3322           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3323         --Adjust;
3324       break;
3325     }
3326     case ARM::t2LDRs:
3327     case ARM::t2LDRBs:
3328     case ARM::t2LDRHs:
3329     case ARM::t2LDRSHs: {
3330       // Thumb2 mode: lsl only.
3331       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3332       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3333         --Adjust;
3334       break;
3335     }
3336     }
3337   } else if (Subtarget.isSwift()) {
3338     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3339     // writeback.
3340     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3341     default: break;
3342     case ARM::LDRrs:
3343     case ARM::LDRBrs: {
3344       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3345       bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
3346       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3347       if (!isSub &&
3348           (ShImm == 0 ||
3349            ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3350             ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
3351         Adjust -= 2;
3352       else if (!isSub &&
3353                ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3354         --Adjust;
3355       break;
3356     }
3357     case ARM::t2LDRs:
3358     case ARM::t2LDRBs:
3359     case ARM::t2LDRHs:
3360     case ARM::t2LDRSHs: {
3361       // Thumb2 mode: lsl only.
3362       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3363       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3)
3364         Adjust -= 2;
3365       break;
3366     }
3367     }
3368   }
3369
3370   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9()) {
3371     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3372     default: break;
3373     case ARM::VLD1q8:
3374     case ARM::VLD1q16:
3375     case ARM::VLD1q32:
3376     case ARM::VLD1q64:
3377     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3378     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3379     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3380     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3381     case ARM::VLD1q8wb_register:
3382     case ARM::VLD1q16wb_register:
3383     case ARM::VLD1q32wb_register:
3384     case ARM::VLD1q64wb_register:
3385     case ARM::VLD2d8:
3386     case ARM::VLD2d16:
3387     case ARM::VLD2d32:
3388     case ARM::VLD2q8:
3389     case ARM::VLD2q16:
3390     case ARM::VLD2q32:
3391     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3392     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3393     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3394     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
3395     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
3396     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
3397     case ARM::VLD2d8wb_register:
3398     case ARM::VLD2d16wb_register:
3399     case ARM::VLD2d32wb_register:
3400     case ARM::VLD2q8wb_register:
3401     case ARM::VLD2q16wb_register:
3402     case ARM::VLD2q32wb_register:
3403     case ARM::VLD3d8:
3404     case ARM::VLD3d16:
3405     case ARM::VLD3d32:
3406     case ARM::VLD1d64T:
3407     case ARM::VLD3d8_UPD:
3408     case ARM::VLD3d16_UPD:
3409     case ARM::VLD3d32_UPD:
3410     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
3411     case ARM::VLD1d64Twb_register:
3412     case ARM::VLD3q8_UPD:
3413     case ARM::VLD3q16_UPD:
3414     case ARM::VLD3q32_UPD:
3415     case ARM::VLD4d8:
3416     case ARM::VLD4d16:
3417     case ARM::VLD4d32:
3418     case ARM::VLD1d64Q:
3419     case ARM::VLD4d8_UPD:
3420     case ARM::VLD4d16_UPD:
3421     case ARM::VLD4d32_UPD:
3422     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
3423     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
3424     case ARM::VLD4q8_UPD:
3425     case ARM::VLD4q16_UPD:
3426     case ARM::VLD4q32_UPD:
3427     case ARM::VLD1DUPq8:
3428     case ARM::VLD1DUPq16:
3429     case ARM::VLD1DUPq32:
3430     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3431     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3432     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3433     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3434     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3435     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3436     case ARM::VLD2DUPd8:
3437     case ARM::VLD2DUPd16:
3438     case ARM::VLD2DUPd32:
3439     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3440     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3441     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3442     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3443     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3444     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3445     case ARM::VLD4DUPd8:
3446     case ARM::VLD4DUPd16:
3447     case ARM::VLD4DUPd32:
3448     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
3449     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
3450     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
3451     case ARM::VLD1LNd8:
3452     case ARM::VLD1LNd16:
3453     case ARM::VLD1LNd32:
3454     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
3455     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
3456     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
3457     case ARM::VLD2LNd8:
3458     case ARM::VLD2LNd16:
3459     case ARM::VLD2LNd32:
3460     case ARM::VLD2LNq16:
3461     case ARM::VLD2LNq32:
3462     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
3463     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
3464     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
3465     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
3466     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
3467     case ARM::VLD4LNd8:
3468     case ARM::VLD4LNd16:
3469     case ARM::VLD4LNd32:
3470     case ARM::VLD4LNq16:
3471     case ARM::VLD4LNq32:
3472     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
3473     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
3474     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
3475     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
3476     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
3477       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3478       // instructions increases by one.
3479       ++Adjust;
3480       break;
3481     }
3482   }
3483   return Adjust;
3484 }
3485
3486
3487
3488 int
3489 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3490                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3491                                     const MachineInstr *UseMI,
3492                                     unsigned UseIdx) const {
3493   // No operand latency. The caller may fall back to getInstrLatency.
3494   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3495     return -1;
3496
3497   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
3498   unsigned Reg = DefMO.getReg();
3499   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
3500   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
3501
3502   unsigned DefAdj = 0;
3503   if (DefMI->isBundle()) {
3504     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
3505     DefMCID = &DefMI->getDesc();
3506   }
3507   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
3508       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef()) {
3509     return 1;
3510   }
3511
3512   unsigned UseAdj = 0;
3513   if (UseMI->isBundle()) {
3514     unsigned NewUseIdx;
3515     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
3516                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
3517     if (!NewUseMI)
3518       return -1;
3519
3520     UseMI = NewUseMI;
3521     UseIdx = NewUseIdx;
3522     UseMCID = &UseMI->getDesc();
3523   }
3524
3525   if (Reg == ARM::CPSR) {
3526     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
3527       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
3528       return Subtarget.isLikeA9() ? 1 : 20;
3529     }
3530
3531     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
3532     if (UseMI->isBranch())
3533       return 0;
3534
3535     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
3536     unsigned Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3537
3538     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
3539     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
3540     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
3541     // instructions).
3542     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
3543       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
3544       if (MF->getFunction()->getAttributes().
3545             hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
3546                          Attribute::OptimizeForSize))
3547         --Latency;
3548     }
3549     return Latency;
3550   }
3551
3552   if (DefMO.isImplicit() || UseMI->getOperand(UseIdx).isImplicit())
3553     return -1;
3554
3555   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
3556     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3557   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
3558     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3559
3560   // Get the itinerary's latency if possible, and handle variable_ops.
3561   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3562                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3563   // Unable to find operand latency. The caller may resort to getInstrLatency.
3564   if (Latency < 0)
3565     return Latency;
3566
3567   // Adjust for IT block position.
3568   int Adj = DefAdj + UseAdj;
3569
3570   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3571   Adj += adjustDefLatency(Subtarget, DefMI, DefMCID, DefAlign);
3572   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3573     return Latency + Adj;
3574   }
3575   // Return the itinerary latency, which may be zero but not less than zero.
3576   return Latency;
3577 }
3578
3579 int
3580 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3581                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
3582                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
3583   if (!DefNode->isMachineOpcode())
3584     return 1;
3585
3586   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
3587
3588   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
3589     return 0;
3590
3591   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3592     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
3593
3594   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
3595     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
3596     if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift())
3597       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
3598     else
3599       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
3600   }
3601
3602   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
3603   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
3604   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
3605     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3606   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
3607   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
3608     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3609   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3610                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3611
3612   if (Latency > 1 &&
3613       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() ||
3614        Subtarget.isCortexA7())) {
3615     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3616     // variants are one cycle cheaper.
3617     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3618     default: break;
3619     case ARM::LDRrs:
3620     case ARM::LDRBrs: {
3621       unsigned ShOpVal =
3622         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3623       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3624       if (ShImm == 0 ||
3625           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3626         --Latency;
3627       break;
3628     }
3629     case ARM::t2LDRs:
3630     case ARM::t2LDRBs:
3631     case ARM::t2LDRHs:
3632     case ARM::t2LDRSHs: {
3633       // Thumb2 mode: lsl only.
3634       unsigned ShAmt =
3635         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3636       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3637         --Latency;
3638       break;
3639     }
3640     }
3641   } else if (DefIdx == 0 && Latency > 2 && Subtarget.isSwift()) {
3642     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3643     // writeback.
3644     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3645     default: break;
3646     case ARM::LDRrs:
3647     case ARM::LDRBrs: {
3648       unsigned ShOpVal =
3649         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3650       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3651       if (ShImm == 0 ||
3652           ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3653            ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3654         Latency -= 2;
3655       else if (ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3656         --Latency;
3657       break;
3658     }
3659     case ARM::t2LDRs:
3660     case ARM::t2LDRBs:
3661     case ARM::t2LDRHs:
3662     case ARM::t2LDRSHs: {
3663       // Thumb2 mode: lsl 0-3 only.
3664       Latency -= 2;
3665       break;
3666     }
3667     }
3668   }
3669
3670   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9())
3671     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3672     default: break;
3673     case ARM::VLD1q8:
3674     case ARM::VLD1q16:
3675     case ARM::VLD1q32:
3676     case ARM::VLD1q64:
3677     case ARM::VLD1q8wb_register:
3678     case ARM::VLD1q16wb_register:
3679     case ARM::VLD1q32wb_register:
3680     case ARM::VLD1q64wb_register:
3681     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3682     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3683     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3684     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3685     case ARM::VLD2d8:
3686     case ARM::VLD2d16:
3687     case ARM::VLD2d32:
3688     case ARM::VLD2q8Pseudo:
3689     case ARM::VLD2q16Pseudo:
3690     case ARM::VLD2q32Pseudo:
3691     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3692     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3693     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3694     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
3695     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
3696     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
3697     case ARM::VLD2d8wb_register:
3698     case ARM::VLD2d16wb_register:
3699     case ARM::VLD2d32wb_register:
3700     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
3701     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
3702     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
3703     case ARM::VLD3d8Pseudo:
3704     case ARM::VLD3d16Pseudo:
3705     case ARM::VLD3d32Pseudo:
3706     case ARM::VLD1d64TPseudo:
3707     case ARM::VLD1d64TPseudoWB_fixed:
3708     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
3709     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
3710     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
3711     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
3712     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
3713     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
3714     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
3715     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
3716     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
3717     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
3718     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
3719     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
3720     case ARM::VLD4d8Pseudo:
3721     case ARM::VLD4d16Pseudo:
3722     case ARM::VLD4d32Pseudo:
3723     case ARM::VLD1d64QPseudo:
3724     case ARM::VLD1d64QPseudoWB_fixed:
3725     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
3726     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
3727     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
3728     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
3729     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
3730     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
3731     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
3732     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
3733     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
3734     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
3735     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
3736     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
3737     case ARM::VLD1DUPq8:
3738     case ARM::VLD1DUPq16:
3739     case ARM::VLD1DUPq32:
3740     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3741     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3742     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3743     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3744     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3745     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3746     case ARM::VLD2DUPd8:
3747     case ARM::VLD2DUPd16:
3748     case ARM::VLD2DUPd32:
3749     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3750     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3751     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3752     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3753     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3754     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3755     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
3756     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
3757     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
3758     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
3759     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
3760     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
3761     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
3762     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
3763     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
3764     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
3765     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
3766     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
3767     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
3768     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
3769     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
3770     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
3771     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
3772     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
3773     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
3774     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
3775     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
3776     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
3777     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
3778     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
3779     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
3780     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
3781     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
3782     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
3783     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
3784     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
3785     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
3786     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
3787       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3788       // instructions increases by one.
3789       ++Latency;
3790       break;
3791     }
3792
3793   return Latency;
3794 }
3795
3796 unsigned ARMBaseInstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const {
3797    if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3798       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3799     return 0;
3800
3801   if (MI->isBundle())
3802     return 0;
3803
3804   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3805
3806   if (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)) {
3807     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3808     // instructions, this apparently increases their latencies.
3809     return 1;
3810   }
3811   return 0;
3812 }
3813
3814 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3815                                            const MachineInstr *MI,
3816                                            unsigned *PredCost) const {
3817   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3818       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3819     return 1;
3820
3821   // An instruction scheduler typically runs on unbundled instructions, however
3822   // other passes may query the latency of a bundled instruction.
3823   if (MI->isBundle()) {
3824     unsigned Latency = 0;
3825     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
3826     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3827     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
3828       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
3829         Latency += getInstrLatency(ItinData, I, PredCost);
3830     }
3831     return Latency;
3832   }
3833
3834   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3835   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))) {
3836     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3837     // instructions, this apparently increases their latencies.
3838     *PredCost = 1;
3839   }
3840   // Be sure to call getStageLatency for an empty itinerary in case it has a
3841   // valid MinLatency property.
3842   if (!ItinData)
3843     return MI->mayLoad() ? 3 : 1;
3844
3845   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
3846
3847   // For instructions with variable uops, use uops as latency.
3848   if (!ItinData->isEmpty() && ItinData->getNumMicroOps(Class) < 0)
3849     return getNumMicroOps(ItinData, MI);
3850
3851   // For the common case, fall back on the itinerary's latency.
3852   unsigned Latency = ItinData->getStageLatency(Class);
3853
3854   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3855   unsigned DefAlign = MI->hasOneMemOperand()
3856     ? (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3857   int Adj = adjustDefLatency(Subtarget, MI, &MCID, DefAlign);
3858   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3859     return Latency + Adj;
3860   }
3861   return Latency;
3862 }
3863
3864 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3865                                       SDNode *Node) const {
3866   if (!Node->isMachineOpcode())
3867     return 1;
3868
3869   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3870     return 1;
3871
3872   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
3873   switch (Opcode) {
3874   default:
3875     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
3876   case ARM::VLDMQIA:
3877   case ARM::VSTMQIA:
3878     return 2;
3879   }
3880 }
3881
3882 bool ARMBaseInstrInfo::
3883 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3884                       const MachineRegisterInfo *MRI,
3885                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3886                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
3887   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3888   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3889   if (Subtarget.isCortexA8() &&
3890       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
3891     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
3892     return true;
3893
3894   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
3895   int Latency = computeOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
3896   if (Latency < 0)
3897     Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3898   if (Latency <= 3)
3899     return false;
3900   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
3901          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
3902 }
3903
3904 bool ARMBaseInstrInfo::
3905 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3906                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
3907   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3908     return false;
3909
3910   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3911   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
3912     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
3913     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3914     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
3915   }
3916   return false;
3917 }
3918
3919 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
3920                                          StringRef &ErrInfo) const {
3921   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
3922     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
3923     return false;
3924   }
3925   return true;
3926 }
3927
3928 bool
3929 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
3930                                      unsigned &AddSubOpc,
3931                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
3932   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
3933   if (I == MLxEntryMap.end())
3934     return false;
3935
3936   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
3937   MulOpc = Entry.MulOpc;
3938   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
3939   NegAcc = Entry.NegAcc;
3940   HasLane = Entry.HasLane;
3941   return true;
3942 }
3943
3944 //===----------------------------------------------------------------------===//
3945 // Execution domains.
3946 //===----------------------------------------------------------------------===//
3947 //
3948 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
3949 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
3950 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
3951 // pipeline.
3952 //
3953 // We use the following execution domain numbering:
3954 //
3955 enum ARMExeDomain {
3956   ExeGeneric = 0,
3957   ExeVFP = 1,
3958   ExeNEON = 2
3959 };
3960 //
3961 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
3962 //
3963 std::pair<uint16_t, uint16_t>
3964 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
3965   // VMOVD, VMOVRS and VMOVSR are VFP instructions, but can be changed to NEON
3966   // if they are not predicated.
3967   if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
3968     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3969
3970   // CortexA9 is particularly picky about mixing the two and wants these
3971   // converted.
3972   if (Subtarget.isCortexA9() && !isPredicated(MI) &&
3973       (MI->getOpcode() == ARM::VMOVRS ||
3974        MI->getOpcode() == ARM::VMOVSR ||
3975        MI->getOpcode() == ARM::VMOVS))
3976     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3977
3978   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
3979   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3980
3981   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
3982     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3983
3984   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
3985   // Treat them as NEON instructions.
3986   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
3987     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3988
3989   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
3990     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
3991
3992   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
3993 }
3994
3995 static unsigned getCorrespondingDRegAndLane(const TargetRegisterInfo *TRI,
3996                                             unsigned SReg, unsigned &Lane) {
3997   unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_0, &ARM::DPRRegClass);
3998   Lane = 0;
3999
4000   if (DReg != ARM::NoRegister)
4001    return DReg;
4002
4003   Lane = 1;
4004   DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_1, &ARM::DPRRegClass);
4005
4006   assert(DReg && "S-register with no D super-register?");
4007   return DReg;
4008 }
4009
4010 /// getImplicitSPRUseForDPRUse - Given a use of a DPR register and lane,
4011 /// set ImplicitSReg to a register number that must be marked as implicit-use or
4012 /// zero if no register needs to be defined as implicit-use.
4013 ///
4014 /// If the function cannot determine if an SPR should be marked implicit use or
4015 /// not, it returns false.
4016 ///
4017 /// This function handles cases where an instruction is being modified from taking
4018 /// an SPR to a DPR[Lane]. A use of the DPR is being added, which may conflict
4019 /// with an earlier def of an SPR corresponding to DPR[Lane^1] (i.e. the other
4020 /// lane of the DPR).
4021 ///
4022 /// If the other SPR is defined, an implicit-use of it should be added. Else,
4023 /// (including the case where the DPR itself is defined), it should not.
4024 ///
4025 static bool getImplicitSPRUseForDPRUse(const TargetRegisterInfo *TRI,
4026                                        MachineInstr *MI,
4027                                        unsigned DReg, unsigned Lane,
4028                                        unsigned &ImplicitSReg) {
4029   // If the DPR is defined or used already, the other SPR lane will be chained
4030   // correctly, so there is nothing to be done.
4031   if (MI->definesRegister(DReg, TRI) || MI->readsRegister(DReg, TRI)) {
4032     ImplicitSReg = 0;
4033     return true;
4034   }
4035
4036   // Otherwise we need to go searching to see if the SPR is set explicitly.
4037   ImplicitSReg = TRI->getSubReg(DReg,
4038                                 (Lane & 1) ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1);
4039   MachineBasicBlock::LivenessQueryResult LQR =
4040     MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, ImplicitSReg, MI);
4041
4042   if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Live)
4043     return true;
4044   else if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Unknown)
4045     return false;
4046
4047   // If the register is known not to be live, there is no need to add an
4048   // implicit-use.
4049   ImplicitSReg = 0;
4050   return true;
4051 }
4052
4053 void
4054 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
4055   unsigned DstReg, SrcReg, DReg;
4056   unsigned Lane;
4057   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
4058   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
4059   switch (MI->getOpcode()) {
4060     default:
4061       llvm_unreachable("cannot handle opcode!");
4062       break;
4063     case ARM::VMOVD:
4064       if (Domain != ExeNEON)
4065         break;
4066
4067       // Zap the predicate operands.
4068       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
4069
4070       // Source instruction is %DDst = VMOVD %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4071       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4072       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4073
4074       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4075         MI->RemoveOperand(i-1);
4076
4077       // Change to a %DDst = VORRd %DSrc, %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4078       MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
4079       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4080                         .addReg(SrcReg)
4081                         .addReg(SrcReg));
4082       break;
4083     case ARM::VMOVRS:
4084       if (Domain != ExeNEON)
4085         break;
4086       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VGETLN");
4087
4088       // Source instruction is %RDst = VMOVRS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4089       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4090       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4091
4092       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4093         MI->RemoveOperand(i-1);
4094
4095       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, Lane);
4096
4097       // Convert to %RDst = VGETLNi32 %DSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4098       // Note that DSrc has been widened and the other lane may be undef, which
4099       // contaminates the entire register.
4100       MI->setDesc(get(ARM::VGETLNi32));
4101       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4102                         .addReg(DReg, RegState::Undef)
4103                         .addImm(Lane));
4104
4105       // The old source should be an implicit use, otherwise we might think it
4106       // was dead before here.
4107       MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4108       break;
4109     case ARM::VMOVSR: {
4110       if (Domain != ExeNEON)
4111         break;
4112       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VSETLN");
4113
4114       // Source instruction is %SDst = VMOVSR %RSrc, 14, %noreg (; implicits)
4115       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4116       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4117
4118       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, Lane);
4119
4120       unsigned ImplicitSReg;
4121       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DReg, Lane, ImplicitSReg))
4122         break;
4123
4124       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4125         MI->RemoveOperand(i-1);
4126
4127       // Convert to %DDst = VSETLNi32 %DDst, %RSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4128       // Again DDst may be undefined at the beginning of this instruction.
4129       MI->setDesc(get(ARM::VSETLNi32));
4130       MIB.addReg(DReg, RegState::Define)
4131          .addReg(DReg, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DReg, TRI)))
4132          .addReg(SrcReg)
4133          .addImm(Lane);
4134       AddDefaultPred(MIB);
4135
4136       // The narrower destination must be marked as set to keep previous chains
4137       // in place.
4138       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4139       if (ImplicitSReg != 0)
4140         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4141       break;
4142     }
4143     case ARM::VMOVS: {
4144       if (Domain != ExeNEON)
4145         break;
4146
4147       // Source instruction is %SDst = VMOVS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4148       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4149       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4150
4151       unsigned DstLane = 0, SrcLane = 0, DDst, DSrc;
4152       DDst = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, DstLane);
4153       DSrc = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, SrcLane);
4154
4155       unsigned ImplicitSReg;
4156       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DSrc, SrcLane, ImplicitSReg))
4157         break;
4158
4159       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4160         MI->RemoveOperand(i-1);
4161
4162       if (DSrc == DDst) {
4163         // Destination can be:
4164         //     %DDst = VDUPLN32d %DDst, Lane, 14, %noreg (; implicits)
4165         MI->setDesc(get(ARM::VDUPLN32d));
4166         MIB.addReg(DDst, RegState::Define)
4167            .addReg(DDst, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DDst, TRI)))
4168            .addImm(SrcLane);
4169         AddDefaultPred(MIB);
4170
4171         // Neither the source or the destination are naturally represented any
4172         // more, so add them in manually.
4173         MIB.addReg(DstReg, RegState::Implicit | RegState::Define);
4174         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4175         if (ImplicitSReg != 0)
4176           MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4177         break;
4178       }
4179
4180       // In general there's no single instruction that can perform an S <-> S
4181       // move in NEON space, but a pair of VEXT instructions *can* do the
4182       // job. It turns out that the VEXTs needed will only use DSrc once, with
4183       // the position based purely on the combination of lane-0 and lane-1
4184       // involved. For example
4185       //     vmov s0, s2 -> vext.32 d0, d0, d1, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4186       //     vmov s1, s3 -> vext.32 d0, d1, d0, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4187       //     vmov s0, s3 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d1, d0, #1
4188       //     vmov s1, s2 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d0, d1, #1
4189       //
4190       // Pattern of the MachineInstrs is:
4191       //     %DDst = VEXTd32 %DSrc1, %DSrc2, Lane, 14, %noreg (;implicits)
4192       MachineInstrBuilder NewMIB;
4193       NewMIB = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4194                        get(ARM::VEXTd32), DDst);
4195
4196       // On the first instruction, both DSrc and DDst may be <undef> if present.
4197       // Specifically when the original instruction didn't have them as an
4198       // <imp-use>.
4199       unsigned CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4200       bool CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4201       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4202
4203       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4204       CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4205       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4206
4207       NewMIB.addImm(1);
4208       AddDefaultPred(NewMIB);
4209
4210       if (SrcLane == DstLane)
4211         NewMIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4212
4213       MI->setDesc(get(ARM::VEXTd32));
4214       MIB.addReg(DDst, RegState::Define);
4215
4216       // On the second instruction, DDst has definitely been defined above, so
4217       // it is not <undef>. DSrc, if present, can be <undef> as above.
4218       CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4219       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4220       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4221
4222       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4223       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4224       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4225
4226       MIB.addImm(1);
4227       AddDefaultPred(MIB);
4228
4229       if (SrcLane != DstLane)
4230         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4231
4232       // As before, the original destination is no longer represented, add it
4233       // implicitly.
4234       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4235       if (ImplicitSReg != 0)
4236         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4237       break;
4238     }
4239   }
4240
4241 }
4242
4243 //===----------------------------------------------------------------------===//
4244 // Partial register updates
4245 //===----------------------------------------------------------------------===//
4246 //
4247 // Swift renames NEON registers with 64-bit granularity.  That means any
4248 // instruction writing an S-reg implicitly reads the containing D-reg.  The
4249 // problem is mostly avoided by translating f32 operations to v2f32 operations
4250 // on D-registers, but f32 loads are still a problem.
4251 //
4252 // These instructions can load an f32 into a NEON register:
4253 //
4254 // VLDRS - Only writes S, partial D update.
4255 // VLD1LNd32 - Writes all D-regs, explicit partial D update, 2 uops.
4256 // VLD1DUPd32 - Writes all D-regs, no partial reg update, 2 uops.
4257 //
4258 // FCONSTD can be used as a dependency-breaking instruction.
4259 unsigned ARMBaseInstrInfo::
4260 getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI,
4261                              unsigned OpNum,
4262                              const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4263   if (!SwiftPartialUpdateClearance ||
4264       !(Subtarget.isSwift() || Subtarget.isCortexA15()))
4265     return 0;
4266
4267   assert(TRI && "Need TRI instance");
4268
4269   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4270   if (MO.readsReg())
4271     return 0;
4272   unsigned Reg = MO.getReg();
4273   int UseOp = -1;
4274
4275   switch(MI->getOpcode()) {
4276     // Normal instructions writing only an S-register.
4277   case ARM::VLDRS:
4278   case ARM::FCONSTS:
4279   case ARM::VMOVSR:
4280   case ARM::VMOVv8i8:
4281   case ARM::VMOVv4i16:
4282   case ARM::VMOVv2i32:
4283   case ARM::VMOVv2f32:
4284   case ARM::VMOVv1i64:
4285     UseOp = MI->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
4286     break;
4287
4288     // Explicitly reads the dependency.
4289   case ARM::VLD1LNd32:
4290     UseOp = 3;
4291     break;
4292   default:
4293     return 0;
4294   }
4295
4296   // If this instruction actually reads a value from Reg, there is no unwanted
4297   // dependency.
4298   if (UseOp != -1 && MI->getOperand(UseOp).readsReg())
4299     return 0;
4300
4301   // We must be able to clobber the whole D-reg.
4302   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
4303     // Virtual register must be a foo:ssub_0<def,undef> operand.
4304     if (!MO.getSubReg() || MI->readsVirtualRegister(Reg))
4305       return 0;
4306   } else if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4307     // Physical register: MI must define the full D-reg.
4308     unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, ARM::ssub_0,
4309                                              &ARM::DPRRegClass);
4310     if (!DReg || !MI->definesRegister(DReg, TRI))
4311       return 0;
4312   }
4313
4314   // MI has an unwanted D-register dependency.
4315   // Avoid defs in the previous N instructrions.
4316   return SwiftPartialUpdateClearance;
4317 }
4318
4319 // Break a partial register dependency after getPartialRegUpdateClearance
4320 // returned non-zero.
4321 void ARMBaseInstrInfo::
4322 breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI,
4323                           unsigned OpNum,
4324                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4325   assert(MI && OpNum < MI->getDesc().getNumDefs() && "OpNum is not a def");
4326   assert(TRI && "Need TRI instance");
4327
4328   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4329   unsigned Reg = MO.getReg();
4330   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
4331          "Can't break virtual register dependencies.");
4332   unsigned DReg = Reg;
4333
4334   // If MI defines an S-reg, find the corresponding D super-register.
4335   if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4336     DReg = ARM::D0 + (Reg - ARM::S0) / 2;
4337     assert(TRI->isSuperRegister(Reg, DReg) && "Register enums broken");
4338   }
4339
4340   assert(ARM::DPRRegClass.contains(DReg) && "Can only break D-reg deps");
4341   assert(MI->definesRegister(DReg, TRI) && "MI doesn't clobber full D-reg");
4342
4343   // FIXME: In some cases, VLDRS can be changed to a VLD1DUPd32 which defines
4344   // the full D-register by loading the same value to both lanes.  The
4345   // instruction is micro-coded with 2 uops, so don't do this until we can
4346   // properly schedule micro-coded instructions.  The dispatcher stalls cause
4347   // too big regressions.
4348
4349   // Insert the dependency-breaking FCONSTD before MI.
4350   // 96 is the encoding of 0.5, but the actual value doesn't matter here.
4351   AddDefaultPred(BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4352                          get(ARM::FCONSTD), DReg).addImm(96));
4353   MI->addRegisterKilled(DReg, TRI, true);
4354 }
4355
4356 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
4357   return (Subtarget.getFeatureBits() & ARM::HasV6T2Ops) != 0;
4358 }
4359
4360 bool ARMBaseInstrInfo::isSwiftFastImmShift(const MachineInstr *MI) const {
4361   if (MI->getNumOperands() < 4)
4362     return true;
4363   unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
4364   unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOffset(ShOpVal);
4365   // Swift supports faster shifts for: lsl 2, lsl 1, and lsr 1.
4366   if ((ShImm == 1 && ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsr) ||
4367       ((ShImm == 1 || ShImm == 2) &&
4368        ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
4369     return true;
4370
4371   return false;
4372 }