lib/Target/ARM/ARMFastISel.cpp

   1 //===-- ARMFastISel.cpp - ARM FastISel implementation ---------------------===//
   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 defines the ARM-specific support for the FastISel class. Some
  11 // of the target-specific code is generated by tablegen in the file
  12 // ARMGenFastISel.inc, which is #included here.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "ARM.h"
  17 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  18 #include "ARMCallingConv.h"
  19 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  20 #include "ARMISelLowering.h"
  21 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  22 #include "ARMSubtarget.h"
  23 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  34 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  35 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  36 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  37 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  38 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  39 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  40 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  41 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  42 #include "llvm/IR/Module.h"
  43 #include "llvm/IR/Operator.h"
  44 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  47 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  48 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  49 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  50 using namespace llvm;
  51
  52 namespace {
  53
  54   // All possible address modes, plus some.
  55   typedef struct Address {
  56     enum {
  57       RegBase,
  58       FrameIndexBase
  59     } BaseType;
  60
  61     union {
  62       unsigned Reg;
  63       int FI;
  64     } Base;
  65
  66     int Offset;
  67
  68     // Innocuous defaults for our address.
  69     Address()
  70      : BaseType(RegBase), Offset(0) {
  71        Base.Reg = 0;
  72      }
  73   } Address;
  74
  75 class ARMFastISel final : public FastISel {
  76
  77   /// Subtarget - Keep a pointer to the ARMSubtarget around so that we can
  78   /// make the right decision when generating code for different targets.
  79   const ARMSubtarget *Subtarget;
  80   Module &M;
  81   const TargetMachine &TM;
  82   const TargetInstrInfo &TII;
  83   const TargetLowering &TLI;
  84   ARMFunctionInfo *AFI;
  85
  86   // Convenience variables to avoid some queries.
  87   bool isThumb2;
  88   LLVMContext *Context;
  89
  90   public:
  91     explicit ARMFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
  92                          const TargetLibraryInfo *libInfo)
  93         : FastISel(funcInfo, libInfo),
  94           Subtarget(
  95               &static_cast<const ARMSubtarget &>(funcInfo.MF->getSubtarget())),
  96           M(const_cast<Module &>(*funcInfo.Fn->getParent())),
  97           TM(funcInfo.MF->getTarget()), TII(*Subtarget->getInstrInfo()),
  98           TLI(*Subtarget->getTargetLowering()) {
  99       AFI = funcInfo.MF->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 100       isThumb2 = AFI->isThumbFunction();
 101       Context = &funcInfo.Fn->getContext();
 102     }
 103
 104     // Code from FastISel.cpp.
 105   private:
 106     unsigned fastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 107                             const TargetRegisterClass *RC,
 108                             unsigned Op0, bool Op0IsKill);
 109     unsigned fastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 110                              const TargetRegisterClass *RC,
 111                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 112                              unsigned Op1, bool Op1IsKill);
 113     unsigned fastEmitInst_rrr(unsigned MachineInstOpcode,
 114                               const TargetRegisterClass *RC,
 115                               unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 116                               unsigned Op1, bool Op1IsKill,
 117                               unsigned Op2, bool Op2IsKill);
 118     unsigned fastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 119                              const TargetRegisterClass *RC,
 120                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 121                              uint64_t Imm);
 122     unsigned fastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
 123                               const TargetRegisterClass *RC,
 124                               unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 125                               unsigned Op1, bool Op1IsKill,
 126                               uint64_t Imm);
 127     unsigned fastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
 128                             const TargetRegisterClass *RC,
 129                             uint64_t Imm);
 130
 131     // Backend specific FastISel code.
 132   private:
 133     bool fastSelectInstruction(const Instruction *I) override;
 134     unsigned fastMaterializeConstant(const Constant *C) override;
 135     unsigned fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) override;
 136     bool tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
 137                              const LoadInst *LI) override;
 138     bool fastLowerArguments() override;
 139   private:
 140   #include "ARMGenFastISel.inc"
 141
 142     // Instruction selection routines.
 143   private:
 144     bool SelectLoad(const Instruction *I);
 145     bool SelectStore(const Instruction *I);
 146     bool SelectBranch(const Instruction *I);
 147     bool SelectIndirectBr(const Instruction *I);
 148     bool SelectCmp(const Instruction *I);
 149     bool SelectFPExt(const Instruction *I);
 150     bool SelectFPTrunc(const Instruction *I);
 151     bool SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode);
 152     bool SelectBinaryFPOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode);
 153     bool SelectIToFP(const Instruction *I, bool isSigned);
 154     bool SelectFPToI(const Instruction *I, bool isSigned);
 155     bool SelectDiv(const Instruction *I, bool isSigned);
 156     bool SelectRem(const Instruction *I, bool isSigned);
 157     bool SelectCall(const Instruction *I, const char *IntrMemName);
 158     bool SelectIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I);
 159     bool SelectSelect(const Instruction *I);
 160     bool SelectRet(const Instruction *I);
 161     bool SelectTrunc(const Instruction *I);
 162     bool SelectIntExt(const Instruction *I);
 163     bool SelectShift(const Instruction *I, ARM_AM::ShiftOpc ShiftTy);
 164
 165     // Utility routines.
 166   private:
 167     bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 168     bool isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 169     bool ARMEmitCmp(const Value *Src1Value, const Value *Src2Value,
 170                     bool isZExt);
 171     bool ARMEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 172                      unsigned Alignment = 0, bool isZExt = true,
 173                      bool allocReg = true);
 174     bool ARMEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr,
 175                       unsigned Alignment = 0);
 176     bool ARMComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr);
 177     void ARMSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool useAM3);
 178     bool ARMIsMemCpySmall(uint64_t Len);
 179     bool ARMTryEmitSmallMemCpy(Address Dest, Address Src, uint64_t Len,
 180                                unsigned Alignment);
 181     unsigned ARMEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT, bool isZExt);
 182     unsigned ARMMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT);
 183     unsigned ARMMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT);
 184     unsigned ARMMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT);
 185     unsigned ARMMoveToFPReg(MVT VT, unsigned SrcReg);
 186     unsigned ARMMoveToIntReg(MVT VT, unsigned SrcReg);
 187     unsigned ARMSelectCallOp(bool UseReg);
 188     unsigned ARMLowerPICELF(const GlobalValue *GV, unsigned Align, MVT VT);
 189
 190     const TargetLowering *getTargetLowering() { return &TLI; }
 191
 192     // Call handling routines.
 193   private:
 194     CCAssignFn *CCAssignFnForCall(CallingConv::ID CC,
 195                                   bool Return,
 196                                   bool isVarArg);
 197     bool ProcessCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
 198                          SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
 199                          SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
 200                          SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
 201                          SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
 202                          CallingConv::ID CC,
 203                          unsigned &NumBytes,
 204                          bool isVarArg);
 205     unsigned getLibcallReg(const Twine &Name);
 206     bool FinishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
 207                     const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
 208                     unsigned &NumBytes, bool isVarArg);
 209     bool ARMEmitLibcall(const Instruction *I, RTLIB::Libcall Call);
 210
 211     // OptionalDef handling routines.
 212   private:
 213     bool isARMNEONPred(const MachineInstr *MI);
 214     bool DefinesOptionalPredicate(MachineInstr *MI, bool *CPSR);
 215     const MachineInstrBuilder &AddOptionalDefs(const MachineInstrBuilder &MIB);
 216     void AddLoadStoreOperands(MVT VT, Address &Addr,
 217                               const MachineInstrBuilder &MIB,
 218                               unsigned Flags, bool useAM3);
 219 };
 220
 221 } // end anonymous namespace
 222
 223 #include "ARMGenCallingConv.inc"
 224
 225 // DefinesOptionalPredicate - This is different from DefinesPredicate in that
 226 // we don't care about implicit defs here, just places we'll need to add a
 227 // default CCReg argument. Sets CPSR if we're setting CPSR instead of CCR.
 228 bool ARMFastISel::DefinesOptionalPredicate(MachineInstr *MI, bool *CPSR) {
 229   if (!MI->hasOptionalDef())
 230     return false;
 231
 232   // Look to see if our OptionalDef is defining CPSR or CCR.
 233   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 234     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 235     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
 236     if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
 237       *CPSR = true;
 238   }
 239   return true;
 240 }
 241
 242 bool ARMFastISel::isARMNEONPred(const MachineInstr *MI) {
 243   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 244
 245   // If we're a thumb2 or not NEON function we'll be handled via isPredicable.
 246   if ((MCID.TSFlags & ARMII::DomainMask) != ARMII::DomainNEON ||
 247        AFI->isThumb2Function())
 248     return MI->isPredicable();
 249
 250   for (unsigned i = 0, e = MCID.getNumOperands(); i != e; ++i)
 251     if (MCID.OpInfo[i].isPredicate())
 252       return true;
 253
 254   return false;
 255 }
 256
 257 // If the machine is predicable go ahead and add the predicate operands, if
 258 // it needs default CC operands add those.
 259 // TODO: If we want to support thumb1 then we'll need to deal with optional
 260 // CPSR defs that need to be added before the remaining operands. See s_cc_out
 261 // for descriptions why.
 262 const MachineInstrBuilder &
 263 ARMFastISel::AddOptionalDefs(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 264   MachineInstr *MI = &*MIB;
 265
 266   // Do we use a predicate? or...
 267   // Are we NEON in ARM mode and have a predicate operand? If so, I know
 268   // we're not predicable but add it anyways.
 269   if (isARMNEONPred(MI))
 270     AddDefaultPred(MIB);
 271
 272   // Do we optionally set a predicate?  Preds is size > 0 iff the predicate
 273   // defines CPSR. All other OptionalDefines in ARM are the CCR register.
 274   bool CPSR = false;
 275   if (DefinesOptionalPredicate(MI, &CPSR)) {
 276     if (CPSR)
 277       AddDefaultT1CC(MIB);
 278     else
 279       AddDefaultCC(MIB);
 280   }
 281   return MIB;
 282 }
 283
 284 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 285                                      const TargetRegisterClass *RC,
 286                                      unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
 287   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 288   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 289
 290   // Make sure the input operand is sufficiently constrained to be legal
 291   // for this instruction.
 292   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, 1);
 293   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 294     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II,
 295                             ResultReg).addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill));
 296   } else {
 297     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 298                    .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill));
 299     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 300                    TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 301                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 302   }
 303   return ResultReg;
 304 }
 305
 306 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 307                                       const TargetRegisterClass *RC,
 308                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 309                                       unsigned Op1, bool Op1IsKill) {
 310   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 311   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 312
 313   // Make sure the input operands are sufficiently constrained to be legal
 314   // for this instruction.
 315   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, 1);
 316   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, 2);
 317
 318   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 319     AddOptionalDefs(
 320         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
 321             .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 322             .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill));
 323   } else {
 324     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 325                    .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 326                    .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill));
 327     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 328                            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 329                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 330   }
 331   return ResultReg;
 332 }
 333
 334 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_rrr(unsigned MachineInstOpcode,
 335                                        const TargetRegisterClass *RC,
 336                                        unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 337                                        unsigned Op1, bool Op1IsKill,
 338                                        unsigned Op2, bool Op2IsKill) {
 339   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 340   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 341
 342   // Make sure the input operands are sufficiently constrained to be legal
 343   // for this instruction.
 344   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, 1);
 345   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, 2);
 346   Op2 = constrainOperandRegClass(II, Op1, 3);
 347
 348   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 349     AddOptionalDefs(
 350         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
 351             .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 352             .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
 353             .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill));
 354   } else {
 355     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 356                    .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 357                    .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
 358                    .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill));
 359     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 360                            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 361                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 362   }
 363   return ResultReg;
 364 }
 365
 366 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 367                                       const TargetRegisterClass *RC,
 368                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 369                                       uint64_t Imm) {
 370   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 371   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 372
 373   // Make sure the input operand is sufficiently constrained to be legal
 374   // for this instruction.
 375   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, 1);
 376   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 377     AddOptionalDefs(
 378         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
 379             .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 380             .addImm(Imm));
 381   } else {
 382     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 383                    .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 384                    .addImm(Imm));
 385     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 386                            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 387                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 388   }
 389   return ResultReg;
 390 }
 391
 392 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
 393                                        const TargetRegisterClass *RC,
 394                                        unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 395                                        unsigned Op1, bool Op1IsKill,
 396                                        uint64_t Imm) {
 397   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 398   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 399
 400   // Make sure the input operands are sufficiently constrained to be legal
 401   // for this instruction.
 402   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, 1);
 403   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, 2);
 404   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 405     AddOptionalDefs(
 406         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
 407             .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 408             .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
 409             .addImm(Imm));
 410   } else {
 411     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 412                    .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
 413                    .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
 414                    .addImm(Imm));
 415     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 416                            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 417                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 418   }
 419   return ResultReg;
 420 }
 421
 422 unsigned ARMFastISel::fastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
 423                                      const TargetRegisterClass *RC,
 424                                      uint64_t Imm) {
 425   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 426   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 427
 428   if (II.getNumDefs() >= 1) {
 429     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II,
 430                             ResultReg).addImm(Imm));
 431   } else {
 432     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
 433                    .addImm(Imm));
 434     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 435                            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
 436                    .addReg(II.ImplicitDefs[0]));
 437   }
 438   return ResultReg;
 439 }
 440
 441 // TODO: Don't worry about 64-bit now, but when this is fixed remove the
 442 // checks from the various callers.
 443 unsigned ARMFastISel::ARMMoveToFPReg(MVT VT, unsigned SrcReg) {
 444   if (VT == MVT::f64) return 0;
 445
 446   unsigned MoveReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 447   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 448                           TII.get(ARM::VMOVSR), MoveReg)
 449                   .addReg(SrcReg));
 450   return MoveReg;
 451 }
 452
 453 unsigned ARMFastISel::ARMMoveToIntReg(MVT VT, unsigned SrcReg) {
 454   if (VT == MVT::i64) return 0;
 455
 456   unsigned MoveReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 457   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 458                           TII.get(ARM::VMOVRS), MoveReg)
 459                   .addReg(SrcReg));
 460   return MoveReg;
 461 }
 462
 463 // For double width floating point we need to materialize two constants
 464 // (the high and the low) into integer registers then use a move to get
 465 // the combined constant into an FP reg.
 466 unsigned ARMFastISel::ARMMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT) {
 467   const APFloat Val = CFP->getValueAPF();
 468   bool is64bit = VT == MVT::f64;
 469
 470   // This checks to see if we can use VFP3 instructions to materialize
 471   // a constant, otherwise we have to go through the constant pool.
 472   if (TLI.isFPImmLegal(Val, VT)) {
 473     int Imm;
 474     unsigned Opc;
 475     if (is64bit) {
 476       Imm = ARM_AM::getFP64Imm(Val);
 477       Opc = ARM::FCONSTD;
 478     } else {
 479       Imm = ARM_AM::getFP32Imm(Val);
 480       Opc = ARM::FCONSTS;
 481     }
 482     unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 483     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 484                             TII.get(Opc), DestReg).addImm(Imm));
 485     return DestReg;
 486   }
 487
 488   // Require VFP2 for loading fp constants.
 489   if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
 490
 491   // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
 492   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(CFP->getType());
 493   if (Align == 0) {
 494     // TODO: Figure out if this is correct.
 495     Align = DL.getTypeAllocSize(CFP->getType());
 496   }
 497   unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(cast<Constant>(CFP), Align);
 498   unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 499   unsigned Opc = is64bit ? ARM::VLDRD : ARM::VLDRS;
 500
 501   // The extra reg is for addrmode5.
 502   AddOptionalDefs(
 503       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
 504           .addConstantPoolIndex(Idx)
 505           .addReg(0));
 506   return DestReg;
 507 }
 508
 509 unsigned ARMFastISel::ARMMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT) {
 510
 511   if (VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
 512     return 0;
 513
 514   // If we can do this in a single instruction without a constant pool entry
 515   // do so now.
 516   const ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
 517   if (Subtarget->hasV6T2Ops() && isUInt<16>(CI->getZExtValue())) {
 518     unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::t2MOVi16 : ARM::MOVi16;
 519     const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass :
 520       &ARM::GPRRegClass;
 521     unsigned ImmReg = createResultReg(RC);
 522     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 523                             TII.get(Opc), ImmReg)
 524                     .addImm(CI->getZExtValue()));
 525     return ImmReg;
 526   }
 527
 528   // Use MVN to emit negative constants.
 529   if (VT == MVT::i32 && Subtarget->hasV6T2Ops() && CI->isNegative()) {
 530     unsigned Imm = (unsigned)~(CI->getSExtValue());
 531     bool UseImm = isThumb2 ? (ARM_AM::getT2SOImmVal(Imm) != -1) :
 532       (ARM_AM::getSOImmVal(Imm) != -1);
 533     if (UseImm) {
 534       unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::t2MVNi : ARM::MVNi;
 535       const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass :
 536                                                  &ARM::GPRRegClass;
 537       unsigned ImmReg = createResultReg(RC);
 538       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 539                               TII.get(Opc), ImmReg)
 540                       .addImm(Imm));
 541       return ImmReg;
 542     }
 543   }
 544
 545   unsigned ResultReg = 0;
 546   if (Subtarget->useMovt(*FuncInfo.MF))
 547     ResultReg = fastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, CI->getZExtValue());
 548
 549   if (ResultReg)
 550     return ResultReg;
 551
 552   // Load from constant pool.  For now 32-bit only.
 553   if (VT != MVT::i32)
 554     return 0;
 555
 556   // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
 557   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(C->getType());
 558   if (Align == 0) {
 559     // TODO: Figure out if this is correct.
 560     Align = DL.getTypeAllocSize(C->getType());
 561   }
 562   unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(C, Align);
 563   ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 564   if (isThumb2)
 565     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 566                             TII.get(ARM::t2LDRpci), ResultReg)
 567                       .addConstantPoolIndex(Idx));
 568   else {
 569     // The extra immediate is for addrmode2.
 570     ResultReg = constrainOperandRegClass(TII.get(ARM::LDRcp), ResultReg, 0);
 571     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 572                             TII.get(ARM::LDRcp), ResultReg)
 573                       .addConstantPoolIndex(Idx)
 574                       .addImm(0));
 575   }
 576   return ResultReg;
 577 }
 578
 579 unsigned ARMFastISel::ARMMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT) {
 580   // For now 32-bit only.
 581   if (VT != MVT::i32) return 0;
 582
 583   Reloc::Model RelocM = TM.getRelocationModel();
 584   bool IsIndirect = Subtarget->GVIsIndirectSymbol(GV, RelocM);
 585   const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass
 586                                            : &ARM::GPRRegClass;
 587   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
 588
 589   // FastISel TLS support on non-MachO is broken, punt to SelectionDAG.
 590   const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV);
 591   bool IsThreadLocal = GVar && GVar->isThreadLocal();
 592   if (!Subtarget->isTargetMachO() && IsThreadLocal) return 0;
 593
 594   // Use movw+movt when possible, it avoids constant pool entries.
 595   // Non-darwin targets only support static movt relocations in FastISel.
 596   if (Subtarget->useMovt(*FuncInfo.MF) &&
 597       (Subtarget->isTargetMachO() || RelocM == Reloc::Static)) {
 598     unsigned Opc;
 599     unsigned char TF = 0;
 600     if (Subtarget->isTargetMachO())
 601       TF = ARMII::MO_NONLAZY;
 602
 603     switch (RelocM) {
 604     case Reloc::PIC_:
 605       Opc = isThumb2 ? ARM::t2MOV_ga_pcrel : ARM::MOV_ga_pcrel;
 606       break;
 607     default:
 608       Opc = isThumb2 ? ARM::t2MOVi32imm : ARM::MOVi32imm;
 609       break;
 610     }
 611     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 612                             TII.get(Opc), DestReg).addGlobalAddress(GV, 0, TF));
 613   } else {
 614     // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
 615     unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(GV->getType());
 616     if (Align == 0) {
 617       // TODO: Figure out if this is correct.
 618       Align = DL.getTypeAllocSize(GV->getType());
 619     }
 620
 621     if (Subtarget->isTargetELF() && RelocM == Reloc::PIC_)
 622       return ARMLowerPICELF(GV, Align, VT);
 623
 624     // Grab index.
 625     unsigned PCAdj = (RelocM != Reloc::PIC_) ? 0 :
 626       (Subtarget->isThumb() ? 4 : 8);
 627     unsigned Id = AFI->createPICLabelUId();
 628     ARMConstantPoolValue *CPV = ARMConstantPoolConstant::Create(GV, Id,
 629                                                                 ARMCP::CPValue,
 630                                                                 PCAdj);
 631     unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(CPV, Align);
 632
 633     // Load value.
 634     MachineInstrBuilder MIB;
 635     if (isThumb2) {
 636       unsigned Opc = (RelocM!=Reloc::PIC_) ? ARM::t2LDRpci : ARM::t2LDRpci_pic;
 637       MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc),
 638                     DestReg).addConstantPoolIndex(Idx);
 639       if (RelocM == Reloc::PIC_)
 640         MIB.addImm(Id);
 641       AddOptionalDefs(MIB);
 642     } else {
 643       // The extra immediate is for addrmode2.
 644       DestReg = constrainOperandRegClass(TII.get(ARM::LDRcp), DestReg, 0);
 645       MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 646                     TII.get(ARM::LDRcp), DestReg)
 647                 .addConstantPoolIndex(Idx)
 648                 .addImm(0);
 649       AddOptionalDefs(MIB);
 650
 651       if (RelocM == Reloc::PIC_) {
 652         unsigned Opc = IsIndirect ? ARM::PICLDR : ARM::PICADD;
 653         unsigned NewDestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 654
 655         MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
 656                                           DbgLoc, TII.get(Opc), NewDestReg)
 657                                   .addReg(DestReg)
 658                                   .addImm(Id);
 659         AddOptionalDefs(MIB);
 660         return NewDestReg;
 661       }
 662     }
 663   }
 664
 665   if (IsIndirect) {
 666     MachineInstrBuilder MIB;
 667     unsigned NewDestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 668     if (isThumb2)
 669       MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 670                     TII.get(ARM::t2LDRi12), NewDestReg)
 671             .addReg(DestReg)
 672             .addImm(0);
 673     else
 674       MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 675                     TII.get(ARM::LDRi12), NewDestReg)
 676                 .addReg(DestReg)
 677                 .addImm(0);
 678     DestReg = NewDestReg;
 679     AddOptionalDefs(MIB);
 680   }
 681
 682   return DestReg;
 683 }
 684
 685 unsigned ARMFastISel::fastMaterializeConstant(const Constant *C) {
 686   EVT CEVT = TLI.getValueType(DL, C->getType(), true);
 687
 688   // Only handle simple types.
 689   if (!CEVT.isSimple()) return 0;
 690   MVT VT = CEVT.getSimpleVT();
 691
 692   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C))
 693     return ARMMaterializeFP(CFP, VT);
 694   else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
 695     return ARMMaterializeGV(GV, VT);
 696   else if (isa<ConstantInt>(C))
 697     return ARMMaterializeInt(C, VT);
 698
 699   return 0;
 700 }
 701
 702 // TODO: unsigned ARMFastISel::TargetMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF);
 703
 704 unsigned ARMFastISel::fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) {
 705   // Don't handle dynamic allocas.
 706   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(AI)) return 0;
 707
 708   MVT VT;
 709   if (!isLoadTypeLegal(AI->getType(), VT)) return 0;
 710
 711   DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 712     FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 713
 714   // This will get lowered later into the correct offsets and registers
 715   // via rewriteXFrameIndex.
 716   if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 717     unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::t2ADDri : ARM::ADDri;
 718     const TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(VT);
 719     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 720     ResultReg = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), ResultReg, 0);
 721
 722     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 723                             TII.get(Opc), ResultReg)
 724                             .addFrameIndex(SI->second)
 725                             .addImm(0));
 726     return ResultReg;
 727   }
 728
 729   return 0;
 730 }
 731
 732 bool ARMFastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 733   EVT evt = TLI.getValueType(DL, Ty, true);
 734
 735   // Only handle simple types.
 736   if (evt == MVT::Other || !evt.isSimple()) return false;
 737   VT = evt.getSimpleVT();
 738
 739   // Handle all legal types, i.e. a register that will directly hold this
 740   // value.
 741   return TLI.isTypeLegal(VT);
 742 }
 743
 744 bool ARMFastISel::isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 745   if (isTypeLegal(Ty, VT)) return true;
 746
 747   // If this is a type than can be sign or zero-extended to a basic operation
 748   // go ahead and accept it now.
 749   if (VT == MVT::i1 || VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16)
 750     return true;
 751
 752   return false;
 753 }
 754
 755 // Computes the address to get to an object.
 756 bool ARMFastISel::ARMComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr) {
 757   // Some boilerplate from the X86 FastISel.
 758   const User *U = nullptr;
 759   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 760   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Obj)) {
 761     // Don't walk into other basic blocks unless the object is an alloca from
 762     // another block, otherwise it may not have a virtual register assigned.
 763     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(Obj)) ||
 764         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
 765       Opcode = I->getOpcode();
 766       U = I;
 767     }
 768   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(Obj)) {
 769     Opcode = C->getOpcode();
 770     U = C;
 771   }
 772
 773   if (PointerType *Ty = dyn_cast<PointerType>(Obj->getType()))
 774     if (Ty->getAddressSpace() > 255)
 775       // Fast instruction selection doesn't support the special
 776       // address spaces.
 777       return false;
 778
 779   switch (Opcode) {
 780     default:
 781     break;
 782     case Instruction::BitCast:
 783       // Look through bitcasts.
 784       return ARMComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 785     case Instruction::IntToPtr:
 786       // Look past no-op inttoptrs.
 787       if (TLI.getValueType(DL, U->getOperand(0)->getType()) ==
 788           TLI.getPointerTy(DL))
 789         return ARMComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 790       break;
 791     case Instruction::PtrToInt:
 792       // Look past no-op ptrtoints.
 793       if (TLI.getValueType(DL, U->getType()) == TLI.getPointerTy(DL))
 794         return ARMComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 795       break;
 796     case Instruction::GetElementPtr: {
 797       Address SavedAddr = Addr;
 798       int TmpOffset = Addr.Offset;
 799
 800       // Iterate through the GEP folding the constants into offsets where
 801       // we can.
 802       gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
 803       for (User::const_op_iterator i = U->op_begin() + 1, e = U->op_end();
 804            i != e; ++i, ++GTI) {
 805         const Value *Op = *i;
 806         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 807           const StructLayout *SL = DL.getStructLayout(STy);
 808           unsigned Idx = cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue();
 809           TmpOffset += SL->getElementOffset(Idx);
 810         } else {
 811           uint64_t S = DL.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 812           for (;;) {
 813             if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 814               // Constant-offset addressing.
 815               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 816               break;
 817             }
 818             if (canFoldAddIntoGEP(U, Op)) {
 819               // A compatible add with a constant operand. Fold the constant.
 820               ConstantInt *CI =
 821               cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
 822               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 823               // Iterate on the other operand.
 824               Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
 825               continue;
 826             }
 827             // Unsupported
 828             goto unsupported_gep;
 829           }
 830         }
 831       }
 832
 833       // Try to grab the base operand now.
 834       Addr.Offset = TmpOffset;
 835       if (ARMComputeAddress(U->getOperand(0), Addr)) return true;
 836
 837       // We failed, restore everything and try the other options.
 838       Addr = SavedAddr;
 839
 840       unsupported_gep:
 841       break;
 842     }
 843     case Instruction::Alloca: {
 844       const AllocaInst *AI = cast<AllocaInst>(Obj);
 845       DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 846         FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 847       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 848         Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 849         Addr.Base.FI = SI->second;
 850         return true;
 851       }
 852       break;
 853     }
 854   }
 855
 856   // Try to get this in a register if nothing else has worked.
 857   if (Addr.Base.Reg == 0) Addr.Base.Reg = getRegForValue(Obj);
 858   return Addr.Base.Reg != 0;
 859 }
 860
 861 void ARMFastISel::ARMSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool useAM3) {
 862   bool needsLowering = false;
 863   switch (VT.SimpleTy) {
 864     default: llvm_unreachable("Unhandled load/store type!");
 865     case MVT::i1:
 866     case MVT::i8:
 867     case MVT::i16:
 868     case MVT::i32:
 869       if (!useAM3) {
 870         // Integer loads/stores handle 12-bit offsets.
 871         needsLowering = ((Addr.Offset & 0xfff) != Addr.Offset);
 872         // Handle negative offsets.
 873         if (needsLowering && isThumb2)
 874           needsLowering = !(Subtarget->hasV6T2Ops() && Addr.Offset < 0 &&
 875                             Addr.Offset > -256);
 876       } else {
 877         // ARM halfword load/stores and signed byte loads use +/-imm8 offsets.
 878         needsLowering = (Addr.Offset > 255 || Addr.Offset < -255);
 879       }
 880       break;
 881     case MVT::f32:
 882     case MVT::f64:
 883       // Floating point operands handle 8-bit offsets.
 884       needsLowering = ((Addr.Offset & 0xff) != Addr.Offset);
 885       break;
 886   }
 887
 888   // If this is a stack pointer and the offset needs to be simplified then
 889   // put the alloca address into a register, set the base type back to
 890   // register and continue. This should almost never happen.
 891   if (needsLowering && Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 892     const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::tGPRRegClass
 893                                              : &ARM::GPRRegClass;
 894     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 895     unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::t2ADDri : ARM::ADDri;
 896     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 897                             TII.get(Opc), ResultReg)
 898                             .addFrameIndex(Addr.Base.FI)
 899                             .addImm(0));
 900     Addr.Base.Reg = ResultReg;
 901     Addr.BaseType = Address::RegBase;
 902   }
 903
 904   // Since the offset is too large for the load/store instruction
 905   // get the reg+offset into a register.
 906   if (needsLowering) {
 907     Addr.Base.Reg = fastEmit_ri_(MVT::i32, ISD::ADD, Addr.Base.Reg,
 908                                  /*Op0IsKill*/false, Addr.Offset, MVT::i32);
 909     Addr.Offset = 0;
 910   }
 911 }
 912
 913 void ARMFastISel::AddLoadStoreOperands(MVT VT, Address &Addr,
 914                                        const MachineInstrBuilder &MIB,
 915                                        unsigned Flags, bool useAM3) {
 916   // addrmode5 output depends on the selection dag addressing dividing the
 917   // offset by 4 that it then later multiplies. Do this here as well.
 918   if (VT.SimpleTy == MVT::f32 || VT.SimpleTy == MVT::f64)
 919     Addr.Offset /= 4;
 920
 921   // Frame base works a bit differently. Handle it separately.
 922   if (Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 923     int FI = Addr.Base.FI;
 924     int Offset = Addr.Offset;
 925     MachineMemOperand *MMO = FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
 926         MachinePointerInfo::getFixedStack(*FuncInfo.MF, FI, Offset), Flags,
 927         MFI.getObjectSize(FI), MFI.getObjectAlignment(FI));
 928     // Now add the rest of the operands.
 929     MIB.addFrameIndex(FI);
 930
 931     // ARM halfword load/stores and signed byte loads need an additional
 932     // operand.
 933     if (useAM3) {
 934       signed Imm = (Addr.Offset < 0) ? (0x100 | -Addr.Offset) : Addr.Offset;
 935       MIB.addReg(0);
 936       MIB.addImm(Imm);
 937     } else {
 938       MIB.addImm(Addr.Offset);
 939     }
 940     MIB.addMemOperand(MMO);
 941   } else {
 942     // Now add the rest of the operands.
 943     MIB.addReg(Addr.Base.Reg);
 944
 945     // ARM halfword load/stores and signed byte loads need an additional
 946     // operand.
 947     if (useAM3) {
 948       signed Imm = (Addr.Offset < 0) ? (0x100 | -Addr.Offset) : Addr.Offset;
 949       MIB.addReg(0);
 950       MIB.addImm(Imm);
 951     } else {
 952       MIB.addImm(Addr.Offset);
 953     }
 954   }
 955   AddOptionalDefs(MIB);
 956 }
 957
 958 bool ARMFastISel::ARMEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 959                               unsigned Alignment, bool isZExt, bool allocReg) {
 960   unsigned Opc;
 961   bool useAM3 = false;
 962   bool needVMOV = false;
 963   const TargetRegisterClass *RC;
 964   switch (VT.SimpleTy) {
 965     // This is mostly going to be Neon/vector support.
 966     default: return false;
 967     case MVT::i1:
 968     case MVT::i8:
 969       if (isThumb2) {
 970         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
 971           Opc = isZExt ? ARM::t2LDRBi8 : ARM::t2LDRSBi8;
 972         else
 973           Opc = isZExt ? ARM::t2LDRBi12 : ARM::t2LDRSBi12;
 974       } else {
 975         if (isZExt) {
 976           Opc = ARM::LDRBi12;
 977         } else {
 978           Opc = ARM::LDRSB;
 979           useAM3 = true;
 980         }
 981       }
 982       RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass : &ARM::GPRnopcRegClass;
 983       break;
 984     case MVT::i16:
 985       if (Alignment && Alignment < 2 && !Subtarget->allowsUnalignedMem())
 986         return false;
 987
 988       if (isThumb2) {
 989         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
 990           Opc = isZExt ? ARM::t2LDRHi8 : ARM::t2LDRSHi8;
 991         else
 992           Opc = isZExt ? ARM::t2LDRHi12 : ARM::t2LDRSHi12;
 993       } else {
 994         Opc = isZExt ? ARM::LDRH : ARM::LDRSH;
 995         useAM3 = true;
 996       }
 997       RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass : &ARM::GPRnopcRegClass;
 998       break;
 999     case MVT::i32:
1000       if (Alignment && Alignment < 4 && !Subtarget->allowsUnalignedMem())
1001         return false;
1002
1003       if (isThumb2) {
1004         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
1005           Opc = ARM::t2LDRi8;
1006         else
1007           Opc = ARM::t2LDRi12;
1008       } else {
1009         Opc = ARM::LDRi12;
1010       }
1011       RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass : &ARM::GPRnopcRegClass;
1012       break;
1013     case MVT::f32:
1014       if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1015       // Unaligned loads need special handling. Floats require word-alignment.
1016       if (Alignment && Alignment < 4) {
1017         needVMOV = true;
1018         VT = MVT::i32;
1019         Opc = isThumb2 ? ARM::t2LDRi12 : ARM::LDRi12;
1020         RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass : &ARM::GPRnopcRegClass;
1021       } else {
1022         Opc = ARM::VLDRS;
1023         RC = TLI.getRegClassFor(VT);
1024       }
1025       break;
1026     case MVT::f64:
1027       if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1028       // FIXME: Unaligned loads need special handling.  Doublewords require
1029       // word-alignment.
1030       if (Alignment && Alignment < 4)
1031         return false;
1032
1033       Opc = ARM::VLDRD;
1034       RC = TLI.getRegClassFor(VT);
1035       break;
1036   }
1037   // Simplify this down to something we can handle.
1038   ARMSimplifyAddress(Addr, VT, useAM3);
1039
1040   // Create the base instruction, then add the operands.
1041   if (allocReg)
1042     ResultReg = createResultReg(RC);
1043   assert (ResultReg > 255 && "Expected an allocated virtual register.");
1044   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1045                                     TII.get(Opc), ResultReg);
1046   AddLoadStoreOperands(VT, Addr, MIB, MachineMemOperand::MOLoad, useAM3);
1047
1048   // If we had an unaligned load of a float we've converted it to an regular
1049   // load.  Now we must move from the GRP to the FP register.
1050   if (needVMOV) {
1051     unsigned MoveReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(MVT::f32));
1052     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1053                             TII.get(ARM::VMOVSR), MoveReg)
1054                     .addReg(ResultReg));
1055     ResultReg = MoveReg;
1056   }
1057   return true;
1058 }
1059
1060 bool ARMFastISel::SelectLoad(const Instruction *I) {
1061   // Atomic loads need special handling.
1062   if (cast<LoadInst>(I)->isAtomic())
1063     return false;
1064
1065   // Verify we have a legal type before going any further.
1066   MVT VT;
1067   if (!isLoadTypeLegal(I->getType(), VT))
1068     return false;
1069
1070   // See if we can handle this address.
1071   Address Addr;
1072   if (!ARMComputeAddress(I->getOperand(0), Addr)) return false;
1073
1074   unsigned ResultReg;
1075   if (!ARMEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, cast<LoadInst>(I)->getAlignment()))
1076     return false;
1077   updateValueMap(I, ResultReg);
1078   return true;
1079 }
1080
1081 bool ARMFastISel::ARMEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr,
1082                                unsigned Alignment) {
1083   unsigned StrOpc;
1084   bool useAM3 = false;
1085   switch (VT.SimpleTy) {
1086     // This is mostly going to be Neon/vector support.
1087     default: return false;
1088     case MVT::i1: {
1089       unsigned Res = createResultReg(isThumb2 ? &ARM::tGPRRegClass
1090                                               : &ARM::GPRRegClass);
1091       unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::t2ANDri : ARM::ANDri;
1092       SrcReg = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), SrcReg, 1);
1093       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1094                               TII.get(Opc), Res)
1095                       .addReg(SrcReg).addImm(1));
1096       SrcReg = Res;
1097     } // Fallthrough here.
1098     case MVT::i8:
1099       if (isThumb2) {
1100         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
1101           StrOpc = ARM::t2STRBi8;
1102         else
1103           StrOpc = ARM::t2STRBi12;
1104       } else {
1105         StrOpc = ARM::STRBi12;
1106       }
1107       break;
1108     case MVT::i16:
1109       if (Alignment && Alignment < 2 && !Subtarget->allowsUnalignedMem())
1110         return false;
1111
1112       if (isThumb2) {
1113         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
1114           StrOpc = ARM::t2STRHi8;
1115         else
1116           StrOpc = ARM::t2STRHi12;
1117       } else {
1118         StrOpc = ARM::STRH;
1119         useAM3 = true;
1120       }
1121       break;
1122     case MVT::i32:
1123       if (Alignment && Alignment < 4 && !Subtarget->allowsUnalignedMem())
1124         return false;
1125
1126       if (isThumb2) {
1127         if (Addr.Offset < 0 && Addr.Offset > -256 && Subtarget->hasV6T2Ops())
1128           StrOpc = ARM::t2STRi8;
1129         else
1130           StrOpc = ARM::t2STRi12;
1131       } else {
1132         StrOpc = ARM::STRi12;
1133       }
1134       break;
1135     case MVT::f32:
1136       if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1137       // Unaligned stores need special handling. Floats require word-alignment.
1138       if (Alignment && Alignment < 4) {
1139         unsigned MoveReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(MVT::i32));
1140         AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1141                                 TII.get(ARM::VMOVRS), MoveReg)
1142                         .addReg(SrcReg));
1143         SrcReg = MoveReg;
1144         VT = MVT::i32;
1145         StrOpc = isThumb2 ? ARM::t2STRi12 : ARM::STRi12;
1146       } else {
1147         StrOpc = ARM::VSTRS;
1148       }
1149       break;
1150     case MVT::f64:
1151       if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1152       // FIXME: Unaligned stores need special handling.  Doublewords require
1153       // word-alignment.
1154       if (Alignment && Alignment < 4)
1155           return false;
1156
1157       StrOpc = ARM::VSTRD;
1158       break;
1159   }
1160   // Simplify this down to something we can handle.
1161   ARMSimplifyAddress(Addr, VT, useAM3);
1162
1163   // Create the base instruction, then add the operands.
1164   SrcReg = constrainOperandRegClass(TII.get(StrOpc), SrcReg, 0);
1165   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1166                                     TII.get(StrOpc))
1167                             .addReg(SrcReg);
1168   AddLoadStoreOperands(VT, Addr, MIB, MachineMemOperand::MOStore, useAM3);
1169   return true;
1170 }
1171
1172 bool ARMFastISel::SelectStore(const Instruction *I) {
1173   Value *Op0 = I->getOperand(0);
1174   unsigned SrcReg = 0;
1175
1176   // Atomic stores need special handling.
1177   if (cast<StoreInst>(I)->isAtomic())
1178     return false;
1179
1180   // Verify we have a legal type before going any further.
1181   MVT VT;
1182   if (!isLoadTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT))
1183     return false;
1184
1185   // Get the value to be stored into a register.
1186   SrcReg = getRegForValue(Op0);
1187   if (SrcReg == 0) return false;
1188
1189   // See if we can handle this address.
1190   Address Addr;
1191   if (!ARMComputeAddress(I->getOperand(1), Addr))
1192     return false;
1193
1194   if (!ARMEmitStore(VT, SrcReg, Addr, cast<StoreInst>(I)->getAlignment()))
1195     return false;
1196   return true;
1197 }
1198
1199 static ARMCC::CondCodes getComparePred(CmpInst::Predicate Pred) {
1200   switch (Pred) {
1201     // Needs two compares...
1202     case CmpInst::FCMP_ONE:
1203     case CmpInst::FCMP_UEQ:
1204     default:
1205       // AL is our "false" for now. The other two need more compares.
1206       return ARMCC::AL;
1207     case CmpInst::ICMP_EQ:
1208     case CmpInst::FCMP_OEQ:
1209       return ARMCC::EQ;
1210     case CmpInst::ICMP_SGT:
1211     case CmpInst::FCMP_OGT:
1212       return ARMCC::GT;
1213     case CmpInst::ICMP_SGE:
1214     case CmpInst::FCMP_OGE:
1215       return ARMCC::GE;
1216     case CmpInst::ICMP_UGT:
1217     case CmpInst::FCMP_UGT:
1218       return ARMCC::HI;
1219     case CmpInst::FCMP_OLT:
1220       return ARMCC::MI;
1221     case CmpInst::ICMP_ULE:
1222     case CmpInst::FCMP_OLE:
1223       return ARMCC::LS;
1224     case CmpInst::FCMP_ORD:
1225       return ARMCC::VC;
1226     case CmpInst::FCMP_UNO:
1227       return ARMCC::VS;
1228     case CmpInst::FCMP_UGE:
1229       return ARMCC::PL;
1230     case CmpInst::ICMP_SLT:
1231     case CmpInst::FCMP_ULT:
1232       return ARMCC::LT;
1233     case CmpInst::ICMP_SLE:
1234     case CmpInst::FCMP_ULE:
1235       return ARMCC::LE;
1236     case CmpInst::FCMP_UNE:
1237     case CmpInst::ICMP_NE:
1238       return ARMCC::NE;
1239     case CmpInst::ICMP_UGE:
1240       return ARMCC::HS;
1241     case CmpInst::ICMP_ULT:
1242       return ARMCC::LO;
1243   }
1244 }
1245
1246 bool ARMFastISel::SelectBranch(const Instruction *I) {
1247   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1248   MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
1249   MachineBasicBlock *FBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
1250
1251   // Simple branch support.
1252
1253   // If we can, avoid recomputing the compare - redoing it could lead to wonky
1254   // behavior.
1255   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
1256     if (CI->hasOneUse() && (CI->getParent() == I->getParent())) {
1257
1258       // Get the compare predicate.
1259       // Try to take advantage of fallthrough opportunities.
1260       CmpInst::Predicate Predicate = CI->getPredicate();
1261       if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TBB)) {
1262         std::swap(TBB, FBB);
1263         Predicate = CmpInst::getInversePredicate(Predicate);
1264       }
1265
1266       ARMCC::CondCodes ARMPred = getComparePred(Predicate);
1267
1268       // We may not handle every CC for now.
1269       if (ARMPred == ARMCC::AL) return false;
1270
1271       // Emit the compare.
1272       if (!ARMEmitCmp(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), CI->isUnsigned()))
1273         return false;
1274
1275       unsigned BrOpc = isThumb2 ? ARM::t2Bcc : ARM::Bcc;
1276       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BrOpc))
1277       .addMBB(TBB).addImm(ARMPred).addReg(ARM::CPSR);
1278       fastEmitBranch(FBB, DbgLoc);
1279       FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
1280       return true;
1281     }
1282   } else if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(BI->getCondition())) {
1283     MVT SourceVT;
1284     if (TI->hasOneUse() && TI->getParent() == I->getParent() &&
1285         (isLoadTypeLegal(TI->getOperand(0)->getType(), SourceVT))) {
1286       unsigned TstOpc = isThumb2 ? ARM::t2TSTri : ARM::TSTri;
1287       unsigned OpReg = getRegForValue(TI->getOperand(0));
1288       OpReg = constrainOperandRegClass(TII.get(TstOpc), OpReg, 0);
1289       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1290                               TII.get(TstOpc))
1291                       .addReg(OpReg).addImm(1));
1292
1293       unsigned CCMode = ARMCC::NE;
1294       if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TBB)) {
1295         std::swap(TBB, FBB);
1296         CCMode = ARMCC::EQ;
1297       }
1298
1299       unsigned BrOpc = isThumb2 ? ARM::t2Bcc : ARM::Bcc;
1300       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BrOpc))
1301       .addMBB(TBB).addImm(CCMode).addReg(ARM::CPSR);
1302
1303       fastEmitBranch(FBB, DbgLoc);
1304       FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
1305       return true;
1306     }
1307   } else if (const ConstantInt *CI =
1308              dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
1309     uint64_t Imm = CI->getZExtValue();
1310     MachineBasicBlock *Target = (Imm == 0) ? FBB : TBB;
1311     fastEmitBranch(Target, DbgLoc);
1312     return true;
1313   }
1314
1315   unsigned CmpReg = getRegForValue(BI->getCondition());
1316   if (CmpReg == 0) return false;
1317
1318   // We've been divorced from our compare!  Our block was split, and
1319   // now our compare lives in a predecessor block.  We musn't
1320   // re-compare here, as the children of the compare aren't guaranteed
1321   // live across the block boundary (we *could* check for this).
1322   // Regardless, the compare has been done in the predecessor block,
1323   // and it left a value for us in a virtual register.  Ergo, we test
1324   // the one-bit value left in the virtual register.
1325   unsigned TstOpc = isThumb2 ? ARM::t2TSTri : ARM::TSTri;
1326   CmpReg = constrainOperandRegClass(TII.get(TstOpc), CmpReg, 0);
1327   AddOptionalDefs(
1328       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TstOpc))
1329           .addReg(CmpReg)
1330           .addImm(1));
1331
1332   unsigned CCMode = ARMCC::NE;
1333   if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TBB)) {
1334     std::swap(TBB, FBB);
1335     CCMode = ARMCC::EQ;
1336   }
1337
1338   unsigned BrOpc = isThumb2 ? ARM::t2Bcc : ARM::Bcc;
1339   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BrOpc))
1340                   .addMBB(TBB).addImm(CCMode).addReg(ARM::CPSR);
1341   fastEmitBranch(FBB, DbgLoc);
1342   FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
1343   return true;
1344 }
1345
1346 bool ARMFastISel::SelectIndirectBr(const Instruction *I) {
1347   unsigned AddrReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1348   if (AddrReg == 0) return false;
1349
1350   unsigned Opc = isThumb2 ? ARM::tBRIND : ARM::BX;
1351   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1352                           TII.get(Opc)).addReg(AddrReg));
1353
1354   const IndirectBrInst *IB = cast<IndirectBrInst>(I);
1355   for (const BasicBlock *SuccBB : IB->successors())
1356     FuncInfo.MBB->addSuccessor(FuncInfo.MBBMap[SuccBB]);
1357
1358   return true;
1359 }
1360
1361 bool ARMFastISel::ARMEmitCmp(const Value *Src1Value, const Value *Src2Value,
1362                              bool isZExt) {
1363   Type *Ty = Src1Value->getType();
1364   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(DL, Ty, true);
1365   if (!SrcEVT.isSimple()) return false;
1366   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
1367
1368   bool isFloat = (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy());
1369   if (isFloat && !Subtarget->hasVFP2())
1370     return false;
1371
1372   // Check to see if the 2nd operand is a constant that we can encode directly
1373   // in the compare.
1374   int Imm = 0;
1375   bool UseImm = false;
1376   bool isNegativeImm = false;
1377   // FIXME: At -O0 we don't have anything that canonicalizes operand order.
1378   // Thus, Src1Value may be a ConstantInt, but we're missing it.
1379   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(Src2Value)) {
1380     if (SrcVT == MVT::i32 || SrcVT == MVT::i16 || SrcVT == MVT::i8 ||
1381         SrcVT == MVT::i1) {
1382       const APInt &CIVal = ConstInt->getValue();
1383       Imm = (isZExt) ? (int)CIVal.getZExtValue() : (int)CIVal.getSExtValue();
1384       // For INT_MIN/LONG_MIN (i.e., 0x80000000) we need to use a cmp, rather
1385       // then a cmn, because there is no way to represent 2147483648 as a
1386       // signed 32-bit int.
1387       if (Imm < 0 && Imm != (int)0x80000000) {
1388         isNegativeImm = true;
1389         Imm = -Imm;
1390       }
1391       UseImm = isThumb2 ? (ARM_AM::getT2SOImmVal(Imm) != -1) :
1392         (ARM_AM::getSOImmVal(Imm) != -1);
1393     }
1394   } else if (const ConstantFP *ConstFP = dyn_cast<ConstantFP>(Src2Value)) {
1395     if (SrcVT == MVT::f32 || SrcVT == MVT::f64)
1396       if (ConstFP->isZero() && !ConstFP->isNegative())
1397         UseImm = true;
1398   }
1399
1400   unsigned CmpOpc;
1401   bool isICmp = true;
1402   bool needsExt = false;
1403   switch (SrcVT.SimpleTy) {
1404     default: return false;
1405     // TODO: Verify compares.
1406     case MVT::f32:
1407       isICmp = false;
1408       CmpOpc = UseImm ? ARM::VCMPEZS : ARM::VCMPES;
1409       break;
1410     case MVT::f64:
1411       isICmp = false;
1412       CmpOpc = UseImm ? ARM::VCMPEZD : ARM::VCMPED;
1413       break;
1414     case MVT::i1:
1415     case MVT::i8:
1416     case MVT::i16:
1417       needsExt = true;
1418     // Intentional fall-through.
1419     case MVT::i32:
1420       if (isThumb2) {
1421         if (!UseImm)
1422           CmpOpc = ARM::t2CMPrr;
1423         else
1424           CmpOpc = isNegativeImm ? ARM::t2CMNri : ARM::t2CMPri;
1425       } else {
1426         if (!UseImm)
1427           CmpOpc = ARM::CMPrr;
1428         else
1429           CmpOpc = isNegativeImm ? ARM::CMNri : ARM::CMPri;
1430       }
1431       break;
1432   }
1433
1434   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(Src1Value);
1435   if (SrcReg1 == 0) return false;
1436
1437   unsigned SrcReg2 = 0;
1438   if (!UseImm) {
1439     SrcReg2 = getRegForValue(Src2Value);
1440     if (SrcReg2 == 0) return false;
1441   }
1442
1443   // We have i1, i8, or i16, we need to either zero extend or sign extend.
1444   if (needsExt) {
1445     SrcReg1 = ARMEmitIntExt(SrcVT, SrcReg1, MVT::i32, isZExt);
1446     if (SrcReg1 == 0) return false;
1447     if (!UseImm) {
1448       SrcReg2 = ARMEmitIntExt(SrcVT, SrcReg2, MVT::i32, isZExt);
1449       if (SrcReg2 == 0) return false;
1450     }
1451   }
1452
1453   const MCInstrDesc &II = TII.get(CmpOpc);
1454   SrcReg1 = constrainOperandRegClass(II, SrcReg1, 0);
1455   if (!UseImm) {
1456     SrcReg2 = constrainOperandRegClass(II, SrcReg2, 1);
1457     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1458                     .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2));
1459   } else {
1460     MachineInstrBuilder MIB;
1461     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1462       .addReg(SrcReg1);
1463
1464     // Only add immediate for icmp as the immediate for fcmp is an implicit 0.0.
1465     if (isICmp)
1466       MIB.addImm(Imm);
1467     AddOptionalDefs(MIB);
1468   }
1469
1470   // For floating point we need to move the result to a comparison register
1471   // that we can then use for branches.
1472   if (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy())
1473     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1474                             TII.get(ARM::FMSTAT)));
1475   return true;
1476 }
1477
1478 bool ARMFastISel::SelectCmp(const Instruction *I) {
1479   const CmpInst *CI = cast<CmpInst>(I);
1480
1481   // Get the compare predicate.
1482   ARMCC::CondCodes ARMPred = getComparePred(CI->getPredicate());
1483
1484   // We may not handle every CC for now.
1485   if (ARMPred == ARMCC::AL) return false;
1486
1487   // Emit the compare.
1488   if (!ARMEmitCmp(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), CI->isUnsigned()))
1489     return false;
1490
1491   // Now set a register based on the comparison. Explicitly set the predicates
1492   // here.
1493   unsigned MovCCOpc = isThumb2 ? ARM::t2MOVCCi : ARM::MOVCCi;
1494   const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass
1495                                            : &ARM::GPRRegClass;
1496   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
1497   Constant *Zero = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 0);
1498   unsigned ZeroReg = fastMaterializeConstant(Zero);
1499   // ARMEmitCmp emits a FMSTAT when necessary, so it's always safe to use CPSR.
1500   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(MovCCOpc), DestReg)
1501           .addReg(ZeroReg).addImm(1)
1502           .addImm(ARMPred).addReg(ARM::CPSR);
1503
1504   updateValueMap(I, DestReg);
1505   return true;
1506 }
1507
1508 bool ARMFastISel::SelectFPExt(const Instruction *I) {
1509   // Make sure we have VFP and that we're extending float to double.
1510   if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1511
1512   Value *V = I->getOperand(0);
1513   if (!I->getType()->isDoubleTy() ||
1514       !V->getType()->isFloatTy()) return false;
1515
1516   unsigned Op = getRegForValue(V);
1517   if (Op == 0) return false;
1518
1519   unsigned Result = createResultReg(&ARM::DPRRegClass);
1520   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1521                           TII.get(ARM::VCVTDS), Result)
1522                   .addReg(Op));
1523   updateValueMap(I, Result);
1524   return true;
1525 }
1526
1527 bool ARMFastISel::SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
1528   // Make sure we have VFP and that we're truncating double to float.
1529   if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1530
1531   Value *V = I->getOperand(0);
1532   if (!(I->getType()->isFloatTy() &&
1533         V->getType()->isDoubleTy())) return false;
1534
1535   unsigned Op = getRegForValue(V);
1536   if (Op == 0) return false;
1537
1538   unsigned Result = createResultReg(&ARM::SPRRegClass);
1539   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1540                           TII.get(ARM::VCVTSD), Result)
1541                   .addReg(Op));
1542   updateValueMap(I, Result);
1543   return true;
1544 }
1545
1546 bool ARMFastISel::SelectIToFP(const Instruction *I, bool isSigned) {
1547   // Make sure we have VFP.
1548   if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1549
1550   MVT DstVT;
1551   Type *Ty = I->getType();
1552   if (!isTypeLegal(Ty, DstVT))
1553     return false;
1554
1555   Value *Src = I->getOperand(0);
1556   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(DL, Src->getType(), true);
1557   if (!SrcEVT.isSimple())
1558     return false;
1559   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
1560   if (SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i16 && SrcVT != MVT::i8)
1561     return false;
1562
1563   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1564   if (SrcReg == 0) return false;
1565
1566   // Handle sign-extension.
1567   if (SrcVT == MVT::i16 || SrcVT == MVT::i8) {
1568     SrcReg = ARMEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, MVT::i32,
1569                                        /*isZExt*/!isSigned);
1570     if (SrcReg == 0) return false;
1571   }
1572
1573   // The conversion routine works on fp-reg to fp-reg and the operand above
1574   // was an integer, move it to the fp registers if possible.
1575   unsigned FP = ARMMoveToFPReg(MVT::f32, SrcReg);
1576   if (FP == 0) return false;
1577
1578   unsigned Opc;
1579   if (Ty->isFloatTy()) Opc = isSigned ? ARM::VSITOS : ARM::VUITOS;
1580   else if (Ty->isDoubleTy()) Opc = isSigned ? ARM::VSITOD : ARM::VUITOD;
1581   else return false;
1582
1583   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(DstVT));
1584   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1585                           TII.get(Opc), ResultReg).addReg(FP));
1586   updateValueMap(I, ResultReg);
1587   return true;
1588 }
1589
1590 bool ARMFastISel::SelectFPToI(const Instruction *I, bool isSigned) {
1591   // Make sure we have VFP.
1592   if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
1593
1594   MVT DstVT;
1595   Type *RetTy = I->getType();
1596   if (!isTypeLegal(RetTy, DstVT))
1597     return false;
1598
1599   unsigned Op = getRegForValue(I->getOperand(0));
1600   if (Op == 0) return false;
1601
1602   unsigned Opc;
1603   Type *OpTy = I->getOperand(0)->getType();
1604   if (OpTy->isFloatTy()) Opc = isSigned ? ARM::VTOSIZS : ARM::VTOUIZS;
1605   else if (OpTy->isDoubleTy()) Opc = isSigned ? ARM::VTOSIZD : ARM::VTOUIZD;
1606   else return false;
1607
1608   // f64->s32/u32 or f32->s32/u32 both need an intermediate f32 reg.
1609   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(MVT::f32));
1610   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1611                           TII.get(Opc), ResultReg).addReg(Op));
1612
1613   // This result needs to be in an integer register, but the conversion only
1614   // takes place in fp-regs.
1615   unsigned IntReg = ARMMoveToIntReg(DstVT, ResultReg);
1616   if (IntReg == 0) return false;
1617
1618   updateValueMap(I, IntReg);
1619   return true;
1620 }
1621
1622 bool ARMFastISel::SelectSelect(const Instruction *I) {
1623   MVT VT;
1624   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1625     return false;
1626
1627   // Things need to be register sized for register moves.
1628   if (VT != MVT::i32) return false;
1629
1630   unsigned CondReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1631   if (CondReg == 0) return false;
1632   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1633   if (Op1Reg == 0) return false;
1634
1635   // Check to see if we can use an immediate in the conditional move.
1636   int Imm = 0;
1637   bool UseImm = false;
1638   bool isNegativeImm = false;
1639   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(2))) {
1640     assert (VT == MVT::i32 && "Expecting an i32.");
1641     Imm = (int)ConstInt->getValue().getZExtValue();
1642     if (Imm < 0) {
1643       isNegativeImm = true;
1644       Imm = ~Imm;
1645     }
1646     UseImm = isThumb2 ? (ARM_AM::getT2SOImmVal(Imm) != -1) :
1647       (ARM_AM::getSOImmVal(Imm) != -1);
1648   }
1649
1650   unsigned Op2Reg = 0;
1651   if (!UseImm) {
1652     Op2Reg = getRegForValue(I->getOperand(2));
1653     if (Op2Reg == 0) return false;
1654   }
1655
1656   unsigned TstOpc = isThumb2 ? ARM::t2TSTri : ARM::TSTri;
1657   CondReg = constrainOperandRegClass(TII.get(TstOpc), CondReg, 0);
1658   AddOptionalDefs(
1659       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TstOpc))
1660           .addReg(CondReg)
1661           .addImm(1));
1662
1663   unsigned MovCCOpc;
1664   const TargetRegisterClass *RC;
1665   if (!UseImm) {
1666     RC = isThumb2 ? &ARM::tGPRRegClass : &ARM::GPRRegClass;
1667     MovCCOpc = isThumb2 ? ARM::t2MOVCCr : ARM::MOVCCr;
1668   } else {
1669     RC = isThumb2 ? &ARM::rGPRRegClass : &ARM::GPRRegClass;
1670     if (!isNegativeImm)
1671       MovCCOpc = isThumb2 ? ARM::t2MOVCCi : ARM::MOVCCi;
1672     else
1673       MovCCOpc = isThumb2 ? ARM::t2MVNCCi : ARM::MVNCCi;
1674   }
1675   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1676   if (!UseImm) {
1677     Op2Reg = constrainOperandRegClass(TII.get(MovCCOpc), Op2Reg, 1);
1678     Op1Reg = constrainOperandRegClass(TII.get(MovCCOpc), Op1Reg, 2);
1679     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(MovCCOpc),
1680             ResultReg)
1681         .addReg(Op2Reg)
1682         .addReg(Op1Reg)
1683         .addImm(ARMCC::NE)
1684         .addReg(ARM::CPSR);
1685   } else {
1686     Op1Reg = constrainOperandRegClass(TII.get(MovCCOpc), Op1Reg, 1);
1687     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(MovCCOpc),
1688             ResultReg)
1689         .addReg(Op1Reg)
1690         .addImm(Imm)
1691         .addImm(ARMCC::EQ)
1692         .addReg(ARM::CPSR);
1693   }
1694   updateValueMap(I, ResultReg);
1695   return true;
1696 }
1697
1698 bool ARMFastISel::SelectDiv(const Instruction *I, bool isSigned) {
1699   MVT VT;
1700   Type *Ty = I->getType();
1701   if (!isTypeLegal(Ty, VT))
1702     return false;
1703
1704   // If we have integer div support we should have selected this automagically.
1705   // In case we have a real miss go ahead and return false and we'll pick
1706   // it up later.
1707   if (Subtarget->hasDivide()) return false;
1708
1709   // Otherwise emit a libcall.
1710   RTLIB::Libcall LC = RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL;
1711   if (VT == MVT::i8)
1712     LC = isSigned ? RTLIB::SDIV_I8 : RTLIB::UDIV_I8;
1713   else if (VT == MVT::i16)
1714     LC = isSigned ? RTLIB::SDIV_I16 : RTLIB::UDIV_I16;
1715   else if (VT == MVT::i32)
1716     LC = isSigned ? RTLIB::SDIV_I32 : RTLIB::UDIV_I32;
1717   else if (VT == MVT::i64)
1718     LC = isSigned ? RTLIB::SDIV_I64 : RTLIB::UDIV_I64;
1719   else if (VT == MVT::i128)
1720     LC = isSigned ? RTLIB::SDIV_I128 : RTLIB::UDIV_I128;
1721   assert(LC != RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL && "Unsupported SDIV!");
1722
1723   return ARMEmitLibcall(I, LC);
1724 }
1725
1726 bool ARMFastISel::SelectRem(const Instruction *I, bool isSigned) {
1727   MVT VT;
1728   Type *Ty = I->getType();
1729   if (!isTypeLegal(Ty, VT))
1730     return false;
1731
1732   RTLIB::Libcall LC = RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL;
1733   if (VT == MVT::i8)
1734     LC = isSigned ? RTLIB::SREM_I8 : RTLIB::UREM_I8;
1735   else if (VT == MVT::i16)
1736     LC = isSigned ? RTLIB::SREM_I16 : RTLIB::UREM_I16;
1737   else if (VT == MVT::i32)
1738     LC = isSigned ? RTLIB::SREM_I32 : RTLIB::UREM_I32;
1739   else if (VT == MVT::i64)
1740     LC = isSigned ? RTLIB::SREM_I64 : RTLIB::UREM_I64;
1741   else if (VT == MVT::i128)
1742     LC = isSigned ? RTLIB::SREM_I128 : RTLIB::UREM_I128;
1743   assert(LC != RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL && "Unsupported SREM!");
1744
1745   return ARMEmitLibcall(I, LC);
1746 }
1747
1748 bool ARMFastISel::SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode) {
1749   EVT DestVT = TLI.getValueType(DL, I->getType(), true);
1750
1751   // We can get here in the case when we have a binary operation on a non-legal
1752   // type and the target independent selector doesn't know how to handle it.
1753   if (DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8 && DestVT != MVT::i1)
1754     return false;
1755
1756   unsigned Opc;
1757   switch (ISDOpcode) {
1758     default: return false;
1759     case ISD::ADD:
1760       Opc = isThumb2 ? ARM::t2ADDrr : ARM::ADDrr;
1761       break;
1762     case ISD::OR:
1763       Opc = isThumb2 ? ARM::t2ORRrr : ARM::ORRrr;
1764       break;
1765     case ISD::SUB:
1766       Opc = isThumb2 ? ARM::t2SUBrr : ARM::SUBrr;
1767       break;
1768   }
1769
1770   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(I->getOperand(0));
1771   if (SrcReg1 == 0) return false;
1772
1773   // TODO: Often the 2nd operand is an immediate, which can be encoded directly
1774   // in the instruction, rather then materializing the value in a register.
1775   unsigned SrcReg2 = getRegForValue(I->getOperand(1));
1776   if (SrcReg2 == 0) return false;
1777
1778   unsigned ResultReg = createResultReg(&ARM::GPRnopcRegClass);
1779   SrcReg1 = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), SrcReg1, 1);
1780   SrcReg2 = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), SrcReg2, 2);
1781   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1782                           TII.get(Opc), ResultReg)
1783                   .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2));
1784   updateValueMap(I, ResultReg);
1785   return true;
1786 }
1787
1788 bool ARMFastISel::SelectBinaryFPOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode) {
1789   EVT FPVT = TLI.getValueType(DL, I->getType(), true);
1790   if (!FPVT.isSimple()) return false;
1791   MVT VT = FPVT.getSimpleVT();
1792
1793   // FIXME: Support vector types where possible.
1794   if (VT.isVector())
1795     return false;
1796
1797   // We can get here in the case when we want to use NEON for our fp
1798   // operations, but can't figure out how to. Just use the vfp instructions
1799   // if we have them.
1800   // FIXME: It'd be nice to use NEON instructions.
1801   Type *Ty = I->getType();
1802   bool isFloat = (Ty->isDoubleTy() || Ty->isFloatTy());
1803   if (isFloat && !Subtarget->hasVFP2())
1804     return false;
1805
1806   unsigned Opc;
1807   bool is64bit = VT == MVT::f64 || VT == MVT::i64;
1808   switch (ISDOpcode) {
1809     default: return false;
1810     case ISD::FADD:
1811       Opc = is64bit ? ARM::VADDD : ARM::VADDS;
1812       break;
1813     case ISD::FSUB:
1814       Opc = is64bit ? ARM::VSUBD : ARM::VSUBS;
1815       break;
1816     case ISD::FMUL:
1817       Opc = is64bit ? ARM::VMULD : ARM::VMULS;
1818       break;
1819   }
1820   unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(0));
1821   if (Op1 == 0) return false;
1822
1823   unsigned Op2 = getRegForValue(I->getOperand(1));
1824   if (Op2 == 0) return false;
1825
1826   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT.SimpleTy));
1827   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1828                           TII.get(Opc), ResultReg)
1829                   .addReg(Op1).addReg(Op2));
1830   updateValueMap(I, ResultReg);
1831   return true;
1832 }
1833
1834 // Call Handling Code
1835
1836 // This is largely taken directly from CCAssignFnForNode
1837 // TODO: We may not support all of this.
1838 CCAssignFn *ARMFastISel::CCAssignFnForCall(CallingConv::ID CC,
1839                                            bool Return,
1840                                            bool isVarArg) {
1841   switch (CC) {
1842   default:
1843     llvm_unreachable("Unsupported calling convention");
1844   case CallingConv::Fast:
1845     if (Subtarget->hasVFP2() && !isVarArg) {
1846       if (!Subtarget->isAAPCS_ABI())
1847         return (Return ? RetFastCC_ARM_APCS : FastCC_ARM_APCS);
1848       // For AAPCS ABI targets, just use VFP variant of the calling convention.
1849       return (Return ? RetCC_ARM_AAPCS_VFP : CC_ARM_AAPCS_VFP);
1850     }
1851     // Fallthrough
1852   case CallingConv::C:
1853     // Use target triple & subtarget features to do actual dispatch.
1854     if (Subtarget->isAAPCS_ABI()) {
1855       if (Subtarget->hasVFP2() &&
1856           TM.Options.FloatABIType == FloatABI::Hard && !isVarArg)
1857         return (Return ? RetCC_ARM_AAPCS_VFP: CC_ARM_AAPCS_VFP);
1858       else
1859         return (Return ? RetCC_ARM_AAPCS: CC_ARM_AAPCS);
1860     } else
1861         return (Return ? RetCC_ARM_APCS: CC_ARM_APCS);
1862   case CallingConv::ARM_AAPCS_VFP:
1863     if (!isVarArg)
1864       return (Return ? RetCC_ARM_AAPCS_VFP: CC_ARM_AAPCS_VFP);
1865     // Fall through to soft float variant, variadic functions don't
1866     // use hard floating point ABI.
1867   case CallingConv::ARM_AAPCS:
1868     return (Return ? RetCC_ARM_AAPCS: CC_ARM_AAPCS);
1869   case CallingConv::ARM_APCS:
1870     return (Return ? RetCC_ARM_APCS: CC_ARM_APCS);
1871   case CallingConv::GHC:
1872     if (Return)
1873       llvm_unreachable("Can't return in GHC call convention");
1874     else
1875       return CC_ARM_APCS_GHC;
1876   }
1877 }
1878
1879 bool ARMFastISel::ProcessCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
1880                                   SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
1881                                   SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
1882                                   SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
1883                                   SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
1884                                   CallingConv::ID CC,
1885                                   unsigned &NumBytes,
1886                                   bool isVarArg) {
1887   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1888   CCState CCInfo(CC, isVarArg, *FuncInfo.MF, ArgLocs, *Context);
1889   CCInfo.AnalyzeCallOperands(ArgVTs, ArgFlags,
1890                              CCAssignFnForCall(CC, false, isVarArg));
1891
1892   // Check that we can handle all of the arguments. If we can't, then bail out
1893   // now before we add code to the MBB.
1894   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
1895     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
1896     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1897
1898     // We don't handle NEON/vector parameters yet.
1899     if (ArgVT.isVector() || ArgVT.getSizeInBits() > 64)
1900       return false;
1901
1902     // Now copy/store arg to correct locations.
1903     if (VA.isRegLoc() && !VA.needsCustom()) {
1904       continue;
1905     } else if (VA.needsCustom()) {
1906       // TODO: We need custom lowering for vector (v2f64) args.
1907       if (VA.getLocVT() != MVT::f64 ||
1908           // TODO: Only handle register args for now.
1909           !VA.isRegLoc() || !ArgLocs[++i].isRegLoc())
1910         return false;
1911     } else {
1912       switch (ArgVT.SimpleTy) {
1913       default:
1914         return false;
1915       case MVT::i1:
1916       case MVT::i8:
1917       case MVT::i16:
1918       case MVT::i32:
1919         break;
1920       case MVT::f32:
1921         if (!Subtarget->hasVFP2())
1922           return false;
1923         break;
1924       case MVT::f64:
1925         if (!Subtarget->hasVFP2())
1926           return false;
1927         break;
1928       }
1929     }
1930   }
1931
1932   // At the point, we are able to handle the call's arguments in fast isel.
1933
1934   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1935   NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
1936
1937   // Issue CALLSEQ_START
1938   unsigned AdjStackDown = TII.getCallFrameSetupOpcode();
1939   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1940                           TII.get(AdjStackDown))
1941                   .addImm(NumBytes));
1942
1943   // Process the args.
1944   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
1945     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
1946     const Value *ArgVal = Args[VA.getValNo()];
1947     unsigned Arg = ArgRegs[VA.getValNo()];
1948     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1949
1950     assert((!ArgVT.isVector() && ArgVT.getSizeInBits() <= 64) &&
1951            "We don't handle NEON/vector parameters yet.");
1952
1953     // Handle arg promotion, etc.
1954     switch (VA.getLocInfo()) {
1955       case CCValAssign::Full: break;
1956       case CCValAssign::SExt: {
1957         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1958         Arg = ARMEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, /*isZExt*/false);
1959         assert (Arg != 0 && "Failed to emit a sext");
1960         ArgVT = DestVT;
1961         break;
1962       }
1963       case CCValAssign::AExt:
1964         // Intentional fall-through.  Handle AExt and ZExt.
1965       case CCValAssign::ZExt: {
1966         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1967         Arg = ARMEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, /*isZExt*/true);
1968         assert (Arg != 0 && "Failed to emit a zext");
1969         ArgVT = DestVT;
1970         break;
1971       }
1972       case CCValAssign::BCvt: {
1973         unsigned BC = fastEmit_r(ArgVT, VA.getLocVT(), ISD::BITCAST, Arg,
1974                                  /*TODO: Kill=*/false);
1975         assert(BC != 0 && "Failed to emit a bitcast!");
1976         Arg = BC;
1977         ArgVT = VA.getLocVT();
1978         break;
1979       }
1980       default: llvm_unreachable("Unknown arg promotion!");
1981     }
1982
1983     // Now copy/store arg to correct locations.
1984     if (VA.isRegLoc() && !VA.needsCustom()) {
1985       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1986               TII.get(TargetOpcode::COPY), VA.getLocReg()).addReg(Arg);
1987       RegArgs.push_back(VA.getLocReg());
1988     } else if (VA.needsCustom()) {
1989       // TODO: We need custom lowering for vector (v2f64) args.
1990       assert(VA.getLocVT() == MVT::f64 &&
1991              "Custom lowering for v2f64 args not available");
1992
1993       CCValAssign &NextVA = ArgLocs[++i];
1994
1995       assert(VA.isRegLoc() && NextVA.isRegLoc() &&
1996              "We only handle register args!");
1997
1998       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1999                               TII.get(ARM::VMOVRRD), VA.getLocReg())
2000                       .addReg(NextVA.getLocReg(), RegState::Define)
2001                       .addReg(Arg));
2002       RegArgs.push_back(VA.getLocReg());
2003       RegArgs.push_back(NextVA.getLocReg());
2004     } else {
2005       assert(VA.isMemLoc());
2006       // Need to store on the stack.
2007
2008       // Don't emit stores for undef values.
2009       if (isa<UndefValue>(ArgVal))
2010         continue;
2011
2012       Address Addr;
2013       Addr.BaseType = Address::RegBase;
2014       Addr.Base.Reg = ARM::SP;
2015       Addr.Offset = VA.getLocMemOffset();
2016
2017       bool EmitRet = ARMEmitStore(ArgVT, Arg, Addr); (void)EmitRet;
2018       assert(EmitRet && "Could not emit a store for argument!");
2019     }
2020   }
2021
2022   return true;
2023 }
2024
2025 bool ARMFastISel::FinishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
2026                              const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
2027                              unsigned &NumBytes, bool isVarArg) {
2028   // Issue CALLSEQ_END
2029   unsigned AdjStackUp = TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2030   AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2031                           TII.get(AdjStackUp))
2032                   .addImm(NumBytes).addImm(0));
2033
2034   // Now the return value.
2035   if (RetVT != MVT::isVoid) {
2036     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
2037     CCState CCInfo(CC, isVarArg, *FuncInfo.MF, RVLocs, *Context);
2038     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, CCAssignFnForCall(CC, true, isVarArg));
2039
2040     // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
2041     if (RVLocs.size() == 2 && RetVT == MVT::f64) {
2042       // For this move we copy into two registers and then move into the
2043       // double fp reg we want.
2044       MVT DestVT = RVLocs[0].getValVT();
2045       const TargetRegisterClass* DstRC = TLI.getRegClassFor(DestVT);
2046       unsigned ResultReg = createResultReg(DstRC);
2047       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2048                               TII.get(ARM::VMOVDRR), ResultReg)
2049                       .addReg(RVLocs[0].getLocReg())
2050                       .addReg(RVLocs[1].getLocReg()));
2051
2052       UsedRegs.push_back(RVLocs[0].getLocReg());
2053       UsedRegs.push_back(RVLocs[1].getLocReg());
2054
2055       // Finally update the result.
2056       updateValueMap(I, ResultReg);
2057     } else {
2058       assert(RVLocs.size() == 1 &&"Can't handle non-double multi-reg retvals!");
2059       MVT CopyVT = RVLocs[0].getValVT();
2060
2061       // Special handling for extended integers.
2062       if (RetVT == MVT::i1 || RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16)
2063         CopyVT = MVT::i32;
2064
2065       const TargetRegisterClass* DstRC = TLI.getRegClassFor(CopyVT);
2066
2067       unsigned ResultReg = createResultReg(DstRC);
2068       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2069               TII.get(TargetOpcode::COPY),
2070               ResultReg).addReg(RVLocs[0].getLocReg());
2071       UsedRegs.push_back(RVLocs[0].getLocReg());
2072
2073       // Finally update the result.
2074       updateValueMap(I, ResultReg);
2075     }
2076   }
2077
2078   return true;
2079 }
2080
2081 bool ARMFastISel::SelectRet(const Instruction *I) {
2082   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
2083   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
2084
2085   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
2086     return false;
2087
2088   // Build a list of return value registers.
2089   SmallVector<unsigned, 4> RetRegs;
2090
2091   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
2092   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
2093     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
2094     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes(), Outs, TLI, DL);
2095
2096     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
2097     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
2098     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, ValLocs, I->getContext());
2099     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, CCAssignFnForCall(CC, true /* is Ret */,
2100                                                  F.isVarArg()));
2101
2102     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
2103     unsigned Reg = getRegForValue(RV);
2104     if (Reg == 0)
2105       return false;
2106
2107     // Only handle a single return value for now.
2108     if (ValLocs.size() != 1)
2109       return false;
2110
2111     CCValAssign &VA = ValLocs[0];
2112
2113     // Don't bother handling odd stuff for now.
2114     if (VA.getLocInfo() != CCValAssign::Full)
2115       return false;
2116     // Only handle register returns for now.
2117     if (!VA.isRegLoc())
2118       return false;
2119
2120     unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
2121     EVT RVEVT = TLI.getValueType(DL, RV->getType());
2122     if (!RVEVT.isSimple()) return false;
2123     MVT RVVT = RVEVT.getSimpleVT();
2124     MVT DestVT = VA.getValVT();
2125     // Special handling for extended integers.
2126     if (RVVT != DestVT) {
2127       if (RVVT != MVT::i1 && RVVT != MVT::i8 && RVVT != MVT::i16)
2128         return false;
2129
2130       assert(DestVT == MVT::i32 && "ARM should always ext to i32");
2131
2132       // Perform extension if flagged as either zext or sext.  Otherwise, do
2133       // nothing.
2134       if (Outs[0].Flags.isZExt() || Outs[0].Flags.isSExt()) {
2135         SrcReg = ARMEmitIntExt(RVVT, SrcReg, DestVT, Outs[0].Flags.isZExt());
2136         if (SrcReg == 0) return false;
2137       }
2138     }
2139
2140     // Make the copy.
2141     unsigned DstReg = VA.getLocReg();
2142     const TargetRegisterClass* SrcRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
2143     // Avoid a cross-class copy. This is very unlikely.
2144     if (!SrcRC->contains(DstReg))
2145       return false;
2146     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2147             TII.get(TargetOpcode::COPY), DstReg).addReg(SrcReg);
2148
2149     // Add register to return instruction.
2150     RetRegs.push_back(VA.getLocReg());
2151   }
2152
2153   unsigned RetOpc = isThumb2 ? ARM::tBX_RET : ARM::BX_RET;
2154   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2155                                     TII.get(RetOpc));
2156   AddOptionalDefs(MIB);
2157   for (unsigned i = 0, e = RetRegs.size(); i != e; ++i)
2158     MIB.addReg(RetRegs[i], RegState::Implicit);
2159   return true;
2160 }
2161
2162 unsigned ARMFastISel::ARMSelectCallOp(bool UseReg) {
2163   if (UseReg)
2164     return isThumb2 ? ARM::tBLXr : ARM::BLX;
2165   else
2166     return isThumb2 ? ARM::tBL : ARM::BL;
2167 }
2168
2169 unsigned ARMFastISel::getLibcallReg(const Twine &Name) {
2170   // Manually compute the global's type to avoid building it when unnecessary.
2171   Type *GVTy = Type::getInt32PtrTy(*Context, /*AS=*/0);
2172   EVT LCREVT = TLI.getValueType(DL, GVTy);
2173   if (!LCREVT.isSimple()) return 0;
2174
2175   GlobalValue *GV = new GlobalVariable(M, Type::getInt32Ty(*Context), false,
2176                                        GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr,
2177                                        Name);
2178   assert(GV->getType() == GVTy && "We miscomputed the type for the global!");
2179   return ARMMaterializeGV(GV, LCREVT.getSimpleVT());
2180 }
2181
2182 // A quick function that will emit a call for a named libcall in F with the
2183 // vector of passed arguments for the Instruction in I. We can assume that we
2184 // can emit a call for any libcall we can produce. This is an abridged version
2185 // of the full call infrastructure since we won't need to worry about things
2186 // like computed function pointers or strange arguments at call sites.
2187 // TODO: Try to unify this and the normal call bits for ARM, then try to unify
2188 // with X86.
2189 bool ARMFastISel::ARMEmitLibcall(const Instruction *I, RTLIB::Libcall Call) {
2190   CallingConv::ID CC = TLI.getLibcallCallingConv(Call);
2191
2192   // Handle *simple* calls for now.
2193   Type *RetTy = I->getType();
2194   MVT RetVT;
2195   if (RetTy->isVoidTy())
2196     RetVT = MVT::isVoid;
2197   else if (!isTypeLegal(RetTy, RetVT))
2198     return false;
2199
2200   // Can't handle non-double multi-reg retvals.
2201   if (RetVT != MVT::isVoid && RetVT != MVT::i32) {
2202     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
2203     CCState CCInfo(CC, false, *FuncInfo.MF, RVLocs, *Context);
2204     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, CCAssignFnForCall(CC, true, false));
2205     if (RVLocs.size() >= 2 && RetVT != MVT::f64)
2206       return false;
2207   }
2208
2209   // Set up the argument vectors.
2210   SmallVector<Value*, 8> Args;
2211   SmallVector<unsigned, 8> ArgRegs;
2212   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
2213   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
2214   Args.reserve(I->getNumOperands());
2215   ArgRegs.reserve(I->getNumOperands());
2216   ArgVTs.reserve(I->getNumOperands());
2217   ArgFlags.reserve(I->getNumOperands());
2218   for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
2219     Value *Op = I->getOperand(i);
2220     unsigned Arg = getRegForValue(Op);
2221     if (Arg == 0) return false;
2222
2223     Type *ArgTy = Op->getType();
2224     MVT ArgVT;
2225     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT)) return false;
2226
2227     ISD::ArgFlagsTy Flags;
2228     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
2229     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
2230
2231     Args.push_back(Op);
2232     ArgRegs.push_back(Arg);
2233     ArgVTs.push_back(ArgVT);
2234     ArgFlags.push_back(Flags);
2235   }
2236
2237   // Handle the arguments now that we've gotten them.
2238   SmallVector<unsigned, 4> RegArgs;
2239   unsigned NumBytes;
2240   if (!ProcessCallArgs(Args, ArgRegs, ArgVTs, ArgFlags,
2241                        RegArgs, CC, NumBytes, false))
2242     return false;
2243
2244   unsigned CalleeReg = 0;
2245   if (Subtarget->genLongCalls()) {
2246     CalleeReg = getLibcallReg(TLI.getLibcallName(Call));
2247     if (CalleeReg == 0) return false;
2248   }
2249
2250   // Issue the call.
2251   unsigned CallOpc = ARMSelectCallOp(Subtarget->genLongCalls());
2252   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
2253                                     DbgLoc, TII.get(CallOpc));
2254   // BL / BLX don't take a predicate, but tBL / tBLX do.
2255   if (isThumb2)
2256     AddDefaultPred(MIB);
2257   if (Subtarget->genLongCalls())
2258     MIB.addReg(CalleeReg);
2259   else
2260     MIB.addExternalSymbol(TLI.getLibcallName(Call));
2261
2262   // Add implicit physical register uses to the call.
2263   for (unsigned i = 0, e = RegArgs.size(); i != e; ++i)
2264     MIB.addReg(RegArgs[i], RegState::Implicit);
2265
2266   // Add a register mask with the call-preserved registers.
2267   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
2268   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(*FuncInfo.MF, CC));
2269
2270   // Finish off the call including any return values.
2271   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
2272   if (!FinishCall(RetVT, UsedRegs, I, CC, NumBytes, false)) return false;
2273
2274   // Set all unused physreg defs as dead.
2275   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
2276
2277   return true;
2278 }
2279
2280 bool ARMFastISel::SelectCall(const Instruction *I,
2281                              const char *IntrMemName = nullptr) {
2282   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
2283   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
2284
2285   // Can't handle inline asm.
2286   if (isa<InlineAsm>(Callee)) return false;
2287
2288   // Allow SelectionDAG isel to handle tail calls.
2289   if (CI->isTailCall()) return false;
2290
2291   // Check the calling convention.
2292   ImmutableCallSite CS(CI);
2293   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
2294
2295   // TODO: Avoid some calling conventions?
2296
2297   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
2298   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
2299   bool isVarArg = FTy->isVarArg();
2300
2301   // Handle *simple* calls for now.
2302   Type *RetTy = I->getType();
2303   MVT RetVT;
2304   if (RetTy->isVoidTy())
2305     RetVT = MVT::isVoid;
2306   else if (!isTypeLegal(RetTy, RetVT) && RetVT != MVT::i16 &&
2307            RetVT != MVT::i8  && RetVT != MVT::i1)
2308     return false;
2309
2310   // Can't handle non-double multi-reg retvals.
2311   if (RetVT != MVT::isVoid && RetVT != MVT::i1 && RetVT != MVT::i8 &&
2312       RetVT != MVT::i16 && RetVT != MVT::i32) {
2313     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
2314     CCState CCInfo(CC, isVarArg, *FuncInfo.MF, RVLocs, *Context);
2315     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, CCAssignFnForCall(CC, true, isVarArg));
2316     if (RVLocs.size() >= 2 && RetVT != MVT::f64)
2317       return false;
2318   }
2319
2320   // Set up the argument vectors.
2321   SmallVector<Value*, 8> Args;
2322   SmallVector<unsigned, 8> ArgRegs;
2323   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
2324   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
2325   unsigned arg_size = CS.arg_size();
2326   Args.reserve(arg_size);
2327   ArgRegs.reserve(arg_size);
2328   ArgVTs.reserve(arg_size);
2329   ArgFlags.reserve(arg_size);
2330   for (ImmutableCallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
2331        i != e; ++i) {
2332     // If we're lowering a memory intrinsic instead of a regular call, skip the
2333     // last two arguments, which shouldn't be passed to the underlying function.
2334     if (IntrMemName && e-i <= 2)
2335       break;
2336
2337     ISD::ArgFlagsTy Flags;
2338     unsigned AttrInd = i - CS.arg_begin() + 1;
2339     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::SExt))
2340       Flags.setSExt();
2341     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ZExt))
2342       Flags.setZExt();
2343
2344     // FIXME: Only handle *easy* calls for now.
2345     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::InReg) ||
2346         CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::StructRet) ||
2347         CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::Nest) ||
2348         CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ByVal))
2349       return false;
2350
2351     Type *ArgTy = (*i)->getType();
2352     MVT ArgVT;
2353     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT) && ArgVT != MVT::i16 && ArgVT != MVT::i8 &&
2354         ArgVT != MVT::i1)
2355       return false;
2356
2357     unsigned Arg = getRegForValue(*i);
2358     if (Arg == 0)
2359       return false;
2360
2361     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
2362     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
2363
2364     Args.push_back(*i);
2365     ArgRegs.push_back(Arg);
2366     ArgVTs.push_back(ArgVT);
2367     ArgFlags.push_back(Flags);
2368   }
2369
2370   // Handle the arguments now that we've gotten them.
2371   SmallVector<unsigned, 4> RegArgs;
2372   unsigned NumBytes;
2373   if (!ProcessCallArgs(Args, ArgRegs, ArgVTs, ArgFlags,
2374                        RegArgs, CC, NumBytes, isVarArg))
2375     return false;
2376
2377   bool UseReg = false;
2378   const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Callee);
2379   if (!GV || Subtarget->genLongCalls()) UseReg = true;
2380
2381   unsigned CalleeReg = 0;
2382   if (UseReg) {
2383     if (IntrMemName)
2384       CalleeReg = getLibcallReg(IntrMemName);
2385     else
2386       CalleeReg = getRegForValue(Callee);
2387
2388     if (CalleeReg == 0) return false;
2389   }
2390
2391   // Issue the call.
2392   unsigned CallOpc = ARMSelectCallOp(UseReg);
2393   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
2394                                     DbgLoc, TII.get(CallOpc));
2395
2396   unsigned char OpFlags = 0;
2397
2398   // Add MO_PLT for global address or external symbol in the PIC relocation
2399   // model.
2400   if (Subtarget->isTargetELF() && TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
2401     OpFlags = ARMII::MO_PLT;
2402
2403   // ARM calls don't take a predicate, but tBL / tBLX do.
2404   if(isThumb2)
2405     AddDefaultPred(MIB);
2406   if (UseReg)
2407     MIB.addReg(CalleeReg);
2408   else if (!IntrMemName)
2409     MIB.addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags);
2410   else
2411     MIB.addExternalSymbol(IntrMemName, OpFlags);
2412
2413   // Add implicit physical register uses to the call.
2414   for (unsigned i = 0, e = RegArgs.size(); i != e; ++i)
2415     MIB.addReg(RegArgs[i], RegState::Implicit);
2416
2417   // Add a register mask with the call-preserved registers.
2418   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
2419   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(*FuncInfo.MF, CC));
2420
2421   // Finish off the call including any return values.
2422   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
2423   if (!FinishCall(RetVT, UsedRegs, I, CC, NumBytes, isVarArg))
2424     return false;
2425
2426   // Set all unused physreg defs as dead.
2427   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
2428
2429   return true;
2430 }
2431
2432 bool ARMFastISel::ARMIsMemCpySmall(uint64_t Len) {
2433   return Len <= 16;
2434 }
2435
2436 bool ARMFastISel::ARMTryEmitSmallMemCpy(Address Dest, Address Src,
2437                                         uint64_t Len, unsigned Alignment) {
2438   // Make sure we don't bloat code by inlining very large memcpy's.
2439   if (!ARMIsMemCpySmall(Len))
2440     return false;
2441
2442   while (Len) {
2443     MVT VT;
2444     if (!Alignment || Alignment >= 4) {
2445       if (Len >= 4)
2446         VT = MVT::i32;
2447       else if (Len >= 2)
2448         VT = MVT::i16;
2449       else {
2450         assert (Len == 1 && "Expected a length of 1!");
2451         VT = MVT::i8;
2452       }
2453     } else {
2454       // Bound based on alignment.
2455       if (Len >= 2 && Alignment == 2)
2456         VT = MVT::i16;
2457       else {
2458         VT = MVT::i8;
2459       }
2460     }
2461
2462     bool RV;
2463     unsigned ResultReg;
2464     RV = ARMEmitLoad(VT, ResultReg, Src);
2465     assert (RV == true && "Should be able to handle this load.");
2466     RV = ARMEmitStore(VT, ResultReg, Dest);
2467     assert (RV == true && "Should be able to handle this store.");
2468     (void)RV;
2469
2470     unsigned Size = VT.getSizeInBits()/8;
2471     Len -= Size;
2472     Dest.Offset += Size;
2473     Src.Offset += Size;
2474   }
2475
2476   return true;
2477 }
2478
2479 bool ARMFastISel::SelectIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I) {
2480   // FIXME: Handle more intrinsics.
2481   switch (I.getIntrinsicID()) {
2482   default: return false;
2483   case Intrinsic::frameaddress: {
2484     MachineFrameInfo *MFI = FuncInfo.MF->getFrameInfo();
2485     MFI->setFrameAddressIsTaken(true);
2486
2487     unsigned LdrOpc = isThumb2 ? ARM::t2LDRi12 : ARM::LDRi12;
2488     const TargetRegisterClass *RC = isThumb2 ? &ARM::tGPRRegClass
2489                                              : &ARM::GPRRegClass;
2490
2491     const ARMBaseRegisterInfo *RegInfo =
2492         static_cast<const ARMBaseRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
2493     unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(*(FuncInfo.MF));
2494     unsigned SrcReg = FramePtr;
2495
2496     // Recursively load frame address
2497     // ldr r0 [fp]
2498     // ldr r0 [r0]
2499     // ldr r0 [r0]
2500     // ...
2501     unsigned DestReg;
2502     unsigned Depth = cast<ConstantInt>(I.getOperand(0))->getZExtValue();
2503     while (Depth--) {
2504       DestReg = createResultReg(RC);
2505       AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2506                               TII.get(LdrOpc), DestReg)
2507                       .addReg(SrcReg).addImm(0));
2508       SrcReg = DestReg;
2509     }
2510     updateValueMap(&I, SrcReg);
2511     return true;
2512   }
2513   case Intrinsic::memcpy:
2514   case Intrinsic::memmove: {
2515     const MemTransferInst &MTI = cast<MemTransferInst>(I);
2516     // Don't handle volatile.
2517     if (MTI.isVolatile())
2518       return false;
2519
2520     // Disable inlining for memmove before calls to ComputeAddress.  Otherwise,
2521     // we would emit dead code because we don't currently handle memmoves.
2522     bool isMemCpy = (I.getIntrinsicID() == Intrinsic::memcpy);
2523     if (isa<ConstantInt>(MTI.getLength()) && isMemCpy) {
2524       // Small memcpy's are common enough that we want to do them without a call
2525       // if possible.
2526       uint64_t Len = cast<ConstantInt>(MTI.getLength())->getZExtValue();
2527       if (ARMIsMemCpySmall(Len)) {
2528         Address Dest, Src;
2529         if (!ARMComputeAddress(MTI.getRawDest(), Dest) ||
2530             !ARMComputeAddress(MTI.getRawSource(), Src))
2531           return false;
2532         unsigned Alignment = MTI.getAlignment();
2533         if (ARMTryEmitSmallMemCpy(Dest, Src, Len, Alignment))
2534           return true;
2535       }
2536     }
2537
2538     if (!MTI.getLength()->getType()->isIntegerTy(32))
2539       return false;
2540
2541     if (MTI.getSourceAddressSpace() > 255 || MTI.getDestAddressSpace() > 255)
2542       return false;
2543
2544     const char *IntrMemName = isa<MemCpyInst>(I) ? "memcpy" : "memmove";
2545     return SelectCall(&I, IntrMemName);
2546   }
2547   case Intrinsic::memset: {
2548     const MemSetInst &MSI = cast<MemSetInst>(I);
2549     // Don't handle volatile.
2550     if (MSI.isVolatile())
2551       return false;
2552
2553     if (!MSI.getLength()->getType()->isIntegerTy(32))
2554       return false;
2555
2556     if (MSI.getDestAddressSpace() > 255)
2557       return false;
2558
2559     return SelectCall(&I, "memset");
2560   }
2561   case Intrinsic::trap: {
2562     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(
2563       Subtarget->useNaClTrap() ? ARM::TRAPNaCl : ARM::TRAP));
2564     return true;
2565   }
2566   }
2567 }
2568
2569 bool ARMFastISel::SelectTrunc(const Instruction *I) {
2570   // The high bits for a type smaller than the register size are assumed to be
2571   // undefined.
2572   Value *Op = I->getOperand(0);
2573
2574   EVT SrcVT, DestVT;
2575   SrcVT = TLI.getValueType(DL, Op->getType(), true);
2576   DestVT = TLI.getValueType(DL, I->getType(), true);
2577
2578   if (SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i16 && SrcVT != MVT::i8)
2579     return false;
2580   if (DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8 && DestVT != MVT::i1)
2581     return false;
2582
2583   unsigned SrcReg = getRegForValue(Op);
2584   if (!SrcReg) return false;
2585
2586   // Because the high bits are undefined, a truncate doesn't generate
2587   // any code.
2588   updateValueMap(I, SrcReg);
2589   return true;
2590 }
2591
2592 unsigned ARMFastISel::ARMEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
2593                                     bool isZExt) {
2594   if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8)
2595     return 0;
2596   if (SrcVT != MVT::i16 && SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i1)
2597     return 0;
2598
2599   // Table of which combinations can be emitted as a single instruction,
2600   // and which will require two.
2601   static const uint8_t isSingleInstrTbl[3][2][2][2] = {
2602     //            ARM                     Thumb
2603     //           !hasV6Ops  hasV6Ops     !hasV6Ops  hasV6Ops
2604     //    ext:     s  z      s  z          s  z      s  z
2605     /*  1 */ { { { 0, 1 }, { 0, 1 } }, { { 0, 0 }, { 0, 1 } } },
2606     /*  8 */ { { { 0, 1 }, { 1, 1 } }, { { 0, 0 }, { 1, 1 } } },
2607     /* 16 */ { { { 0, 0 }, { 1, 1 } }, { { 0, 0 }, { 1, 1 } } }
2608   };
2609
2610   // Target registers for:
2611   //  - For ARM can never be PC.
2612   //  - For 16-bit Thumb are restricted to lower 8 registers.
2613   //  - For 32-bit Thumb are restricted to non-SP and non-PC.
2614   static const TargetRegisterClass *RCTbl[2][2] = {
2615     // Instructions: Two                     Single
2616     /* ARM      */ { &ARM::GPRnopcRegClass, &ARM::GPRnopcRegClass },
2617     /* Thumb    */ { &ARM::tGPRRegClass,    &ARM::rGPRRegClass    }
2618   };
2619
2620   // Table governing the instruction(s) to be emitted.
2621   static const struct InstructionTable {
2622     uint32_t Opc   : 16;
2623     uint32_t hasS  :  1; // Some instructions have an S bit, always set it to 0.
2624     uint32_t Shift :  7; // For shift operand addressing mode, used by MOVsi.
2625     uint32_t Imm   :  8; // All instructions have either a shift or a mask.
2626   } IT[2][2][3][2] = {
2627     { // Two instructions (first is left shift, second is in this table).
2628       { // ARM                Opc           S  Shift             Imm
2629         /*  1 bit sext */ { { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::asr     ,  31 },
2630         /*  1 bit zext */   { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::lsr     ,  31 } },
2631         /*  8 bit sext */ { { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::asr     ,  24 },
2632         /*  8 bit zext */   { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::lsr     ,  24 } },
2633         /* 16 bit sext */ { { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::asr     ,  16 },
2634         /* 16 bit zext */   { ARM::MOVsi  , 1, ARM_AM::lsr     ,  16 } }
2635       },
2636       { // Thumb              Opc           S  Shift             Imm
2637         /*  1 bit sext */ { { ARM::tASRri , 0, ARM_AM::no_shift,  31 },
2638         /*  1 bit zext */   { ARM::tLSRri , 0, ARM_AM::no_shift,  31 } },
2639         /*  8 bit sext */ { { ARM::tASRri , 0, ARM_AM::no_shift,  24 },
2640         /*  8 bit zext */   { ARM::tLSRri , 0, ARM_AM::no_shift,  24 } },
2641         /* 16 bit sext */ { { ARM::tASRri , 0, ARM_AM::no_shift,  16 },
2642         /* 16 bit zext */   { ARM::tLSRri , 0, ARM_AM::no_shift,  16 } }
2643       }
2644     },
2645     { // Single instruction.
2646       { // ARM                Opc           S  Shift             Imm
2647         /*  1 bit sext */ { { ARM::KILL   , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2648         /*  1 bit zext */   { ARM::ANDri  , 1, ARM_AM::no_shift,   1 } },
2649         /*  8 bit sext */ { { ARM::SXTB   , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2650         /*  8 bit zext */   { ARM::ANDri  , 1, ARM_AM::no_shift, 255 } },
2651         /* 16 bit sext */ { { ARM::SXTH   , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2652         /* 16 bit zext */   { ARM::UXTH   , 0, ARM_AM::no_shift,   0 } }
2653       },
2654       { // Thumb              Opc           S  Shift             Imm
2655         /*  1 bit sext */ { { ARM::KILL   , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2656         /*  1 bit zext */   { ARM::t2ANDri, 1, ARM_AM::no_shift,   1 } },
2657         /*  8 bit sext */ { { ARM::t2SXTB , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2658         /*  8 bit zext */   { ARM::t2ANDri, 1, ARM_AM::no_shift, 255 } },
2659         /* 16 bit sext */ { { ARM::t2SXTH , 0, ARM_AM::no_shift,   0 },
2660         /* 16 bit zext */   { ARM::t2UXTH , 0, ARM_AM::no_shift,   0 } }
2661       }
2662     }
2663   };
2664
2665   unsigned SrcBits = SrcVT.getSizeInBits();
2666   unsigned DestBits = DestVT.getSizeInBits();
2667   (void) DestBits;
2668   assert((SrcBits < DestBits) && "can only extend to larger types");
2669   assert((DestBits == 32 || DestBits == 16 || DestBits == 8) &&
2670          "other sizes unimplemented");
2671   assert((SrcBits == 16 || SrcBits == 8 || SrcBits == 1) &&
2672          "other sizes unimplemented");
2673
2674   bool hasV6Ops = Subtarget->hasV6Ops();
2675   unsigned Bitness = SrcBits / 8;  // {1,8,16}=>{0,1,2}
2676   assert((Bitness < 3) && "sanity-check table bounds");
2677
2678   bool isSingleInstr = isSingleInstrTbl[Bitness][isThumb2][hasV6Ops][isZExt];
2679   const TargetRegisterClass *RC = RCTbl[isThumb2][isSingleInstr];
2680   const InstructionTable *ITP = &IT[isSingleInstr][isThumb2][Bitness][isZExt];
2681   unsigned Opc = ITP->Opc;
2682   assert(ARM::KILL != Opc && "Invalid table entry");
2683   unsigned hasS = ITP->hasS;
2684   ARM_AM::ShiftOpc Shift = (ARM_AM::ShiftOpc) ITP->Shift;
2685   assert(((Shift == ARM_AM::no_shift) == (Opc != ARM::MOVsi)) &&
2686          "only MOVsi has shift operand addressing mode");
2687   unsigned Imm = ITP->Imm;
2688
2689   // 16-bit Thumb instructions always set CPSR (unless they're in an IT block).
2690   bool setsCPSR = &ARM::tGPRRegClass == RC;
2691   unsigned LSLOpc = isThumb2 ? ARM::tLSLri : ARM::MOVsi;
2692   unsigned ResultReg;
2693   // MOVsi encodes shift and immediate in shift operand addressing mode.
2694   // The following condition has the same value when emitting two
2695   // instruction sequences: both are shifts.
2696   bool ImmIsSO = (Shift != ARM_AM::no_shift);
2697
2698   // Either one or two instructions are emitted.
2699   // They're always of the form:
2700   //   dst = in OP imm
2701   // CPSR is set only by 16-bit Thumb instructions.
2702   // Predicate, if any, is AL.
2703   // S bit, if available, is always 0.
2704   // When two are emitted the first's result will feed as the second's input,
2705   // that value is then dead.
2706   unsigned NumInstrsEmitted = isSingleInstr ? 1 : 2;
2707   for (unsigned Instr = 0; Instr != NumInstrsEmitted; ++Instr) {
2708     ResultReg = createResultReg(RC);
2709     bool isLsl = (0 == Instr) && !isSingleInstr;
2710     unsigned Opcode = isLsl ? LSLOpc : Opc;
2711     ARM_AM::ShiftOpc ShiftAM = isLsl ? ARM_AM::lsl : Shift;
2712     unsigned ImmEnc = ImmIsSO ? ARM_AM::getSORegOpc(ShiftAM, Imm) : Imm;
2713     bool isKill = 1 == Instr;
2714     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(
2715         *FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opcode), ResultReg);
2716     if (setsCPSR)
2717       MIB.addReg(ARM::CPSR, RegState::Define);
2718     SrcReg = constrainOperandRegClass(TII.get(Opcode), SrcReg, 1 + setsCPSR);
2719     AddDefaultPred(MIB.addReg(SrcReg, isKill * RegState::Kill).addImm(ImmEnc));
2720     if (hasS)
2721       AddDefaultCC(MIB);
2722     // Second instruction consumes the first's result.
2723     SrcReg = ResultReg;
2724   }
2725
2726   return ResultReg;
2727 }
2728
2729 bool ARMFastISel::SelectIntExt(const Instruction *I) {
2730   // On ARM, in general, integer casts don't involve legal types; this code
2731   // handles promotable integers.
2732   Type *DestTy = I->getType();
2733   Value *Src = I->getOperand(0);
2734   Type *SrcTy = Src->getType();
2735
2736   bool isZExt = isa<ZExtInst>(I);
2737   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
2738   if (!SrcReg) return false;
2739
2740   EVT SrcEVT, DestEVT;
2741   SrcEVT = TLI.getValueType(DL, SrcTy, true);
2742   DestEVT = TLI.getValueType(DL, DestTy, true);
2743   if (!SrcEVT.isSimple()) return false;
2744   if (!DestEVT.isSimple()) return false;
2745
2746   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
2747   MVT DestVT = DestEVT.getSimpleVT();
2748   unsigned ResultReg = ARMEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, DestVT, isZExt);
2749   if (ResultReg == 0) return false;
2750   updateValueMap(I, ResultReg);
2751   return true;
2752 }
2753
2754 bool ARMFastISel::SelectShift(const Instruction *I,
2755                               ARM_AM::ShiftOpc ShiftTy) {
2756   // We handle thumb2 mode by target independent selector
2757   // or SelectionDAG ISel.
2758   if (isThumb2)
2759     return false;
2760
2761   // Only handle i32 now.
2762   EVT DestVT = TLI.getValueType(DL, I->getType(), true);
2763   if (DestVT != MVT::i32)
2764     return false;
2765
2766   unsigned Opc = ARM::MOVsr;
2767   unsigned ShiftImm;
2768   Value *Src2Value = I->getOperand(1);
2769   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Src2Value)) {
2770     ShiftImm = CI->getZExtValue();
2771
2772     // Fall back to selection DAG isel if the shift amount
2773     // is zero or greater than the width of the value type.
2774     if (ShiftImm == 0 || ShiftImm >=32)
2775       return false;
2776
2777     Opc = ARM::MOVsi;
2778   }
2779
2780   Value *Src1Value = I->getOperand(0);
2781   unsigned Reg1 = getRegForValue(Src1Value);
2782   if (Reg1 == 0) return false;
2783
2784   unsigned Reg2 = 0;
2785   if (Opc == ARM::MOVsr) {
2786     Reg2 = getRegForValue(Src2Value);
2787     if (Reg2 == 0) return false;
2788   }
2789
2790   unsigned ResultReg = createResultReg(&ARM::GPRnopcRegClass);
2791   if(ResultReg == 0) return false;
2792
2793   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2794                                     TII.get(Opc), ResultReg)
2795                             .addReg(Reg1);
2796
2797   if (Opc == ARM::MOVsi)
2798     MIB.addImm(ARM_AM::getSORegOpc(ShiftTy, ShiftImm));
2799   else if (Opc == ARM::MOVsr) {
2800     MIB.addReg(Reg2);
2801     MIB.addImm(ARM_AM::getSORegOpc(ShiftTy, 0));
2802   }
2803
2804   AddOptionalDefs(MIB);
2805   updateValueMap(I, ResultReg);
2806   return true;
2807 }
2808
2809 // TODO: SoftFP support.
2810 bool ARMFastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
2811
2812   switch (I->getOpcode()) {
2813     case Instruction::Load:
2814       return SelectLoad(I);
2815     case Instruction::Store:
2816       return SelectStore(I);
2817     case Instruction::Br:
2818       return SelectBranch(I);
2819     case Instruction::IndirectBr:
2820       return SelectIndirectBr(I);
2821     case Instruction::ICmp:
2822     case Instruction::FCmp:
2823       return SelectCmp(I);
2824     case Instruction::FPExt:
2825       return SelectFPExt(I);
2826     case Instruction::FPTrunc:
2827       return SelectFPTrunc(I);
2828     case Instruction::SIToFP:
2829       return SelectIToFP(I, /*isSigned*/ true);
2830     case Instruction::UIToFP:
2831       return SelectIToFP(I, /*isSigned*/ false);
2832     case Instruction::FPToSI:
2833       return SelectFPToI(I, /*isSigned*/ true);
2834     case Instruction::FPToUI:
2835       return SelectFPToI(I, /*isSigned*/ false);
2836     case Instruction::Add:
2837       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::ADD);
2838     case Instruction::Or:
2839       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::OR);
2840     case Instruction::Sub:
2841       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::SUB);
2842     case Instruction::FAdd:
2843       return SelectBinaryFPOp(I, ISD::FADD);
2844     case Instruction::FSub:
2845       return SelectBinaryFPOp(I, ISD::FSUB);
2846     case Instruction::FMul:
2847       return SelectBinaryFPOp(I, ISD::FMUL);
2848     case Instruction::SDiv:
2849       return SelectDiv(I, /*isSigned*/ true);
2850     case Instruction::UDiv:
2851       return SelectDiv(I, /*isSigned*/ false);
2852     case Instruction::SRem:
2853       return SelectRem(I, /*isSigned*/ true);
2854     case Instruction::URem:
2855       return SelectRem(I, /*isSigned*/ false);
2856     case Instruction::Call:
2857       if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
2858         return SelectIntrinsicCall(*II);
2859       return SelectCall(I);
2860     case Instruction::Select:
2861       return SelectSelect(I);
2862     case Instruction::Ret:
2863       return SelectRet(I);
2864     case Instruction::Trunc:
2865       return SelectTrunc(I);
2866     case Instruction::ZExt:
2867     case Instruction::SExt:
2868       return SelectIntExt(I);
2869     case Instruction::Shl:
2870       return SelectShift(I, ARM_AM::lsl);
2871     case Instruction::LShr:
2872       return SelectShift(I, ARM_AM::lsr);
2873     case Instruction::AShr:
2874       return SelectShift(I, ARM_AM::asr);
2875     default: break;
2876   }
2877   return false;
2878 }
2879
2880 namespace {
2881 // This table describes sign- and zero-extend instructions which can be
2882 // folded into a preceding load. All of these extends have an immediate
2883 // (sometimes a mask and sometimes a shift) that's applied after
2884 // extension.
2885 const struct FoldableLoadExtendsStruct {
2886   uint16_t Opc[2];  // ARM, Thumb.
2887   uint8_t ExpectedImm;
2888   uint8_t isZExt     : 1;
2889   uint8_t ExpectedVT : 7;
2890 } FoldableLoadExtends[] = {
2891   { { ARM::SXTH,  ARM::t2SXTH  },   0, 0, MVT::i16 },
2892   { { ARM::UXTH,  ARM::t2UXTH  },   0, 1, MVT::i16 },
2893   { { ARM::ANDri, ARM::t2ANDri }, 255, 1, MVT::i8  },
2894   { { ARM::SXTB,  ARM::t2SXTB  },   0, 0, MVT::i8  },
2895   { { ARM::UXTB,  ARM::t2UXTB  },   0, 1, MVT::i8  }
2896 };
2897 }
2898
2899 /// \brief The specified machine instr operand is a vreg, and that
2900 /// vreg is being provided by the specified load instruction.  If possible,
2901 /// try to fold the load as an operand to the instruction, returning true if
2902 /// successful.
2903 bool ARMFastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2904                                       const LoadInst *LI) {
2905   // Verify we have a legal type before going any further.
2906   MVT VT;
2907   if (!isLoadTypeLegal(LI->getType(), VT))
2908     return false;
2909
2910   // Combine load followed by zero- or sign-extend.
2911   // ldrb r1, [r0]       ldrb r1, [r0]
2912   // uxtb r2, r1     =>
2913   // mov  r3, r2         mov  r3, r1
2914   if (MI->getNumOperands() < 3 || !MI->getOperand(2).isImm())
2915     return false;
2916   const uint64_t Imm = MI->getOperand(2).getImm();
2917
2918   bool Found = false;
2919   bool isZExt;
2920   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(FoldableLoadExtends);
2921        i != e; ++i) {
2922     if (FoldableLoadExtends[i].Opc[isThumb2] == MI->getOpcode() &&
2923         (uint64_t)FoldableLoadExtends[i].ExpectedImm == Imm &&
2924         MVT((MVT::SimpleValueType)FoldableLoadExtends[i].ExpectedVT) == VT) {
2925       Found = true;
2926       isZExt = FoldableLoadExtends[i].isZExt;
2927     }
2928   }
2929   if (!Found) return false;
2930
2931   // See if we can handle this address.
2932   Address Addr;
2933   if (!ARMComputeAddress(LI->getOperand(0), Addr)) return false;
2934
2935   unsigned ResultReg = MI->getOperand(0).getReg();
2936   if (!ARMEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, LI->getAlignment(), isZExt, false))
2937     return false;
2938   MI->eraseFromParent();
2939   return true;
2940 }
2941
2942 unsigned ARMFastISel::ARMLowerPICELF(const GlobalValue *GV,
2943                                      unsigned Align, MVT VT) {
2944   bool UseGOTOFF = GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility();
2945   ARMConstantPoolConstant *CPV =
2946     ARMConstantPoolConstant::Create(GV, UseGOTOFF ? ARMCP::GOTOFF : ARMCP::GOT);
2947   unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(CPV, Align);
2948
2949   unsigned Opc;
2950   unsigned DestReg1 = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
2951   // Load value.
2952   if (isThumb2) {
2953     DestReg1 = constrainOperandRegClass(TII.get(ARM::t2LDRpci), DestReg1, 0);
2954     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2955                             TII.get(ARM::t2LDRpci), DestReg1)
2956                     .addConstantPoolIndex(Idx));
2957     Opc = UseGOTOFF ? ARM::t2ADDrr : ARM::t2LDRs;
2958   } else {
2959     // The extra immediate is for addrmode2.
2960     DestReg1 = constrainOperandRegClass(TII.get(ARM::LDRcp), DestReg1, 0);
2961     AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
2962                             DbgLoc, TII.get(ARM::LDRcp), DestReg1)
2963                     .addConstantPoolIndex(Idx).addImm(0));
2964     Opc = UseGOTOFF ? ARM::ADDrr : ARM::LDRrs;
2965   }
2966
2967   unsigned GlobalBaseReg = AFI->getGlobalBaseReg();
2968   if (GlobalBaseReg == 0) {
2969     GlobalBaseReg = MRI.createVirtualRegister(TLI.getRegClassFor(VT));
2970     AFI->setGlobalBaseReg(GlobalBaseReg);
2971   }
2972
2973   unsigned DestReg2 = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
2974   DestReg2 = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), DestReg2, 0);
2975   DestReg1 = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), DestReg1, 1);
2976   GlobalBaseReg = constrainOperandRegClass(TII.get(Opc), GlobalBaseReg, 2);
2977   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
2978                                     DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg2)
2979                             .addReg(DestReg1)
2980                             .addReg(GlobalBaseReg);
2981   if (!UseGOTOFF)
2982     MIB.addImm(0);
2983   AddOptionalDefs(MIB);
2984
2985   return DestReg2;
2986 }
2987
2988 bool ARMFastISel::fastLowerArguments() {
2989   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
2990     return false;
2991
2992   const Function *F = FuncInfo.Fn;
2993   if (F->isVarArg())
2994     return false;
2995
2996   CallingConv::ID CC = F->getCallingConv();
2997   switch (CC) {
2998   default:
2999     return false;
3000   case CallingConv::Fast:
3001   case CallingConv::C:
3002   case CallingConv::ARM_AAPCS_VFP:
3003   case CallingConv::ARM_AAPCS:
3004   case CallingConv::ARM_APCS:
3005     break;
3006   }
3007
3008   // Only handle simple cases. i.e. Up to 4 i8/i16/i32 scalar arguments
3009   // which are passed in r0 - r3.
3010   unsigned Idx = 1;
3011   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
3012        I != E; ++I, ++Idx) {
3013     if (Idx > 4)
3014       return false;
3015
3016     if (F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::InReg) ||
3017         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
3018         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal))
3019       return false;
3020
3021     Type *ArgTy = I->getType();
3022     if (ArgTy->isStructTy() || ArgTy->isArrayTy() || ArgTy->isVectorTy())
3023       return false;
3024
3025     EVT ArgVT = TLI.getValueType(DL, ArgTy);
3026     if (!ArgVT.isSimple()) return false;
3027     switch (ArgVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
3028     case MVT::i8:
3029     case MVT::i16:
3030     case MVT::i32:
3031       break;
3032     default:
3033       return false;
3034     }
3035   }
3036
3037
3038   static const uint16_t GPRArgRegs[] = {
3039     ARM::R0, ARM::R1, ARM::R2, ARM::R3
3040   };
3041
3042   const TargetRegisterClass *RC = &ARM::rGPRRegClass;
3043   Idx = 0;
3044   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
3045        I != E; ++I, ++Idx) {
3046     unsigned SrcReg = GPRArgRegs[Idx];
3047     unsigned DstReg = FuncInfo.MF->addLiveIn(SrcReg, RC);
3048     // FIXME: Unfortunately it's necessary to emit a copy from the livein copy.
3049     // Without this, EmitLiveInCopies may eliminate the livein if its only
3050     // use is a bitcast (which isn't turned into an instruction).
3051     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
3052     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3053             TII.get(TargetOpcode::COPY),
3054             ResultReg).addReg(DstReg, getKillRegState(true));
3055     updateValueMap(I, ResultReg);
3056   }
3057
3058   return true;
3059 }
3060
3061 namespace llvm {
3062   FastISel *ARM::createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
3063                                 const TargetLibraryInfo *libInfo) {
3064     if (funcInfo.MF->getSubtarget<ARMSubtarget>().useFastISel())
3065       return new ARMFastISel(funcInfo, libInfo);
3066
3067     return nullptr;
3068   }
3069 }