lib/Target/Mips/MipsSEISelDAGToDAG.cpp

   1 //===-- MipsSEISelDAGToDAG.cpp - A Dag to Dag Inst Selector for MipsSE ----===//
   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 // Subclass of MipsDAGToDAGISel specialized for mips32/64.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MipsSEISelDAGToDAG.h"
  15 #include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
  16 #include "Mips.h"
  17 #include "MipsAnalyzeImmediate.h"
  18 #include "MipsMachineFunction.h"
  19 #include "MipsRegisterInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  26 #include "llvm/IR/CFG.h"
  27 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  28 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  29 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  35 using namespace llvm;
  36
  37 #define DEBUG_TYPE "mips-isel"
  38
  39 bool MipsSEDAGToDAGISel::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
  40   Subtarget = &static_cast<const MipsSubtarget &>(MF.getSubtarget());
  41   if (Subtarget->inMips16Mode())
  42     return false;
  43   return MipsDAGToDAGISel::runOnMachineFunction(MF);
  44 }
  45
  46 void MipsSEDAGToDAGISel::addDSPCtrlRegOperands(bool IsDef, MachineInstr &MI,
  47                                                MachineFunction &MF) {
  48   MachineInstrBuilder MIB(MF, &MI);
  49   unsigned Mask = MI.getOperand(1).getImm();
  50   unsigned Flag = IsDef ? RegState::ImplicitDefine : RegState::Implicit;
  51
  52   if (Mask & 1)
  53     MIB.addReg(Mips::DSPPos, Flag);
  54
  55   if (Mask & 2)
  56     MIB.addReg(Mips::DSPSCount, Flag);
  57
  58   if (Mask & 4)
  59     MIB.addReg(Mips::DSPCarry, Flag);
  60
  61   if (Mask & 8)
  62     MIB.addReg(Mips::DSPOutFlag, Flag);
  63
  64   if (Mask & 16)
  65     MIB.addReg(Mips::DSPCCond, Flag);
  66
  67   if (Mask & 32)
  68     MIB.addReg(Mips::DSPEFI, Flag);
  69 }
  70
  71 unsigned MipsSEDAGToDAGISel::getMSACtrlReg(const SDValue RegIdx) const {
  72   switch (cast<ConstantSDNode>(RegIdx)->getZExtValue()) {
  73   default:
  74     llvm_unreachable("Could not map int to register");
  75   case 0: return Mips::MSAIR;
  76   case 1: return Mips::MSACSR;
  77   case 2: return Mips::MSAAccess;
  78   case 3: return Mips::MSASave;
  79   case 4: return Mips::MSAModify;
  80   case 5: return Mips::MSARequest;
  81   case 6: return Mips::MSAMap;
  82   case 7: return Mips::MSAUnmap;
  83   }
  84 }
  85
  86 bool MipsSEDAGToDAGISel::replaceUsesWithZeroReg(MachineRegisterInfo *MRI,
  87                                                 const MachineInstr& MI) {
  88   unsigned DstReg = 0, ZeroReg = 0;
  89
  90   // Check if MI is "addiu $dst, $zero, 0" or "daddiu $dst, $zero, 0".
  91   if ((MI.getOpcode() == Mips::ADDiu) &&
  92       (MI.getOperand(1).getReg() == Mips::ZERO) &&
  93       (MI.getOperand(2).getImm() == 0)) {
  94     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
  95     ZeroReg = Mips::ZERO;
  96   } else if ((MI.getOpcode() == Mips::DADDiu) &&
  97              (MI.getOperand(1).getReg() == Mips::ZERO_64) &&
  98              (MI.getOperand(2).getImm() == 0)) {
  99     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
 100     ZeroReg = Mips::ZERO_64;
 101   }
 102
 103   if (!DstReg)
 104     return false;
 105
 106   // Replace uses with ZeroReg.
 107   for (MachineRegisterInfo::use_iterator U = MRI->use_begin(DstReg),
 108        E = MRI->use_end(); U != E;) {
 109     MachineOperand &MO = *U;
 110     unsigned OpNo = U.getOperandNo();
 111     MachineInstr *MI = MO.getParent();
 112     ++U;
 113
 114     // Do not replace if it is a phi's operand or is tied to def operand.
 115     if (MI->isPHI() || MI->isRegTiedToDefOperand(OpNo) || MI->isPseudo())
 116       continue;
 117
 118     MO.setReg(ZeroReg);
 119   }
 120
 121   return true;
 122 }
 123
 124 void MipsSEDAGToDAGISel::initGlobalBaseReg(MachineFunction &MF) {
 125   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 126
 127   if (!MipsFI->globalBaseRegSet())
 128     return;
 129
 130   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
 131   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin();
 132   MachineRegisterInfo &RegInfo = MF.getRegInfo();
 133   const TargetInstrInfo &TII = *Subtarget->getInstrInfo();
 134   DebugLoc DL = I != MBB.end() ? I->getDebugLoc() : DebugLoc();
 135   unsigned V0, V1, GlobalBaseReg = MipsFI->getGlobalBaseReg();
 136   const TargetRegisterClass *RC;
 137   const MipsABIInfo &ABI = static_cast<const MipsTargetMachine &>(TM).getABI();
 138   RC = (ABI.IsN64()) ? &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 139
 140   V0 = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
 141   V1 = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
 142
 143   if (ABI.IsN64()) {
 144     MF.getRegInfo().addLiveIn(Mips::T9_64);
 145     MBB.addLiveIn(Mips::T9_64);
 146
 147     // lui $v0, %hi(%neg(%gp_rel(fname)))
 148     // daddu $v1, $v0, $t9
 149     // daddiu $globalbasereg, $v1, %lo(%neg(%gp_rel(fname)))
 150     const GlobalValue *FName = MF.getFunction();
 151     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::LUi64), V0)
 152       .addGlobalAddress(FName, 0, MipsII::MO_GPOFF_HI);
 153     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::DADDu), V1).addReg(V0)
 154       .addReg(Mips::T9_64);
 155     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::DADDiu), GlobalBaseReg).addReg(V1)
 156       .addGlobalAddress(FName, 0, MipsII::MO_GPOFF_LO);
 157     return;
 158   }
 159
 160   if (MF.getTarget().getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 161     // Set global register to __gnu_local_gp.
 162     //
 163     // lui   $v0, %hi(__gnu_local_gp)
 164     // addiu $globalbasereg, $v0, %lo(__gnu_local_gp)
 165     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::LUi), V0)
 166       .addExternalSymbol("__gnu_local_gp", MipsII::MO_ABS_HI);
 167     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::ADDiu), GlobalBaseReg).addReg(V0)
 168       .addExternalSymbol("__gnu_local_gp", MipsII::MO_ABS_LO);
 169     return;
 170   }
 171
 172   MF.getRegInfo().addLiveIn(Mips::T9);
 173   MBB.addLiveIn(Mips::T9);
 174
 175   if (ABI.IsN32()) {
 176     // lui $v0, %hi(%neg(%gp_rel(fname)))
 177     // addu $v1, $v0, $t9
 178     // addiu $globalbasereg, $v1, %lo(%neg(%gp_rel(fname)))
 179     const GlobalValue *FName = MF.getFunction();
 180     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::LUi), V0)
 181       .addGlobalAddress(FName, 0, MipsII::MO_GPOFF_HI);
 182     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::ADDu), V1).addReg(V0).addReg(Mips::T9);
 183     BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::ADDiu), GlobalBaseReg).addReg(V1)
 184       .addGlobalAddress(FName, 0, MipsII::MO_GPOFF_LO);
 185     return;
 186   }
 187
 188   assert(ABI.IsO32());
 189
 190   // For O32 ABI, the following instruction sequence is emitted to initialize
 191   // the global base register:
 192   //
 193   //  0. lui   $2, %hi(_gp_disp)
 194   //  1. addiu $2, $2, %lo(_gp_disp)
 195   //  2. addu  $globalbasereg, $2, $t9
 196   //
 197   // We emit only the last instruction here.
 198   //
 199   // GNU linker requires that the first two instructions appear at the beginning
 200   // of a function and no instructions be inserted before or between them.
 201   // The two instructions are emitted during lowering to MC layer in order to
 202   // avoid any reordering.
 203   //
 204   // Register $2 (Mips::V0) is added to the list of live-in registers to ensure
 205   // the value instruction 1 (addiu) defines is valid when instruction 2 (addu)
 206   // reads it.
 207   MF.getRegInfo().addLiveIn(Mips::V0);
 208   MBB.addLiveIn(Mips::V0);
 209   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::ADDu), GlobalBaseReg)
 210     .addReg(Mips::V0).addReg(Mips::T9);
 211 }
 212
 213 void MipsSEDAGToDAGISel::processFunctionAfterISel(MachineFunction &MF) {
 214   initGlobalBaseReg(MF);
 215
 216   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 217
 218   for (MachineFunction::iterator MFI = MF.begin(), MFE = MF.end(); MFI != MFE;
 219        ++MFI)
 220     for (MachineBasicBlock::iterator I = MFI->begin(); I != MFI->end(); ++I) {
 221       if (I->getOpcode() == Mips::RDDSP)
 222         addDSPCtrlRegOperands(false, *I, MF);
 223       else if (I->getOpcode() == Mips::WRDSP)
 224         addDSPCtrlRegOperands(true, *I, MF);
 225       else
 226         replaceUsesWithZeroReg(MRI, *I);
 227     }
 228 }
 229
 230 SDNode *MipsSEDAGToDAGISel::selectAddESubE(unsigned MOp, SDValue InFlag,
 231                                            SDValue CmpLHS, SDLoc DL,
 232                                            SDNode *Node) const {
 233   unsigned Opc = InFlag.getOpcode(); (void)Opc;
 234
 235   assert(((Opc == ISD::ADDC || Opc == ISD::ADDE) ||
 236           (Opc == ISD::SUBC || Opc == ISD::SUBE)) &&
 237          "(ADD|SUB)E flag operand must come from (ADD|SUB)C/E insn");
 238
 239   unsigned SLTuOp = Mips::SLTu, ADDuOp = Mips::ADDu;
 240   if (Subtarget->isGP64bit()) {
 241     SLTuOp = Mips::SLTu64;
 242     ADDuOp = Mips::DADDu;
 243   }
 244
 245   SDValue Ops[] = { CmpLHS, InFlag.getOperand(1) };
 246   SDValue LHS = Node->getOperand(0), RHS = Node->getOperand(1);
 247   EVT VT = LHS.getValueType();
 248
 249   SDNode *Carry = CurDAG->getMachineNode(SLTuOp, DL, VT, Ops);
 250
 251   if (Subtarget->isGP64bit()) {
 252     // On 64-bit targets, sltu produces an i64 but our backend currently says
 253     // that SLTu64 produces an i32. We need to fix this in the long run but for
 254     // now, just make the DAG type-correct by asserting the upper bits are zero.
 255     Carry = CurDAG->getMachineNode(Mips::SUBREG_TO_REG, DL, VT,
 256                                    CurDAG->getTargetConstant(0, VT),
 257                                    SDValue(Carry, 0),
 258                                    CurDAG->getTargetConstant(Mips::sub_32, VT));
 259   }
 260
 261   SDNode *AddCarry = CurDAG->getMachineNode(ADDuOp, DL, VT,
 262                                             SDValue(Carry, 0), RHS);
 263
 264   return CurDAG->SelectNodeTo(Node, MOp, VT, MVT::Glue, LHS,
 265                               SDValue(AddCarry, 0));
 266 }
 267
 268 /// Match frameindex
 269 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrFrameIndex(SDValue Addr, SDValue &Base,
 270                                               SDValue &Offset) const {
 271   if (FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Addr)) {
 272     EVT ValTy = Addr.getValueType();
 273
 274     Base   = CurDAG->getTargetFrameIndex(FIN->getIndex(), ValTy);
 275     Offset = CurDAG->getTargetConstant(0, ValTy);
 276     return true;
 277   }
 278   return false;
 279 }
 280
 281 /// Match frameindex+offset and frameindex|offset
 282 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrFrameIndexOffset(SDValue Addr, SDValue &Base,
 283                                                     SDValue &Offset,
 284                                                     unsigned OffsetBits) const {
 285   if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(Addr)) {
 286     ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Addr.getOperand(1));
 287     if (isIntN(OffsetBits, CN->getSExtValue())) {
 288       EVT ValTy = Addr.getValueType();
 289
 290       // If the first operand is a FI, get the TargetFI Node
 291       if (FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>
 292                                   (Addr.getOperand(0)))
 293         Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FIN->getIndex(), ValTy);
 294       else
 295         Base = Addr.getOperand(0);
 296
 297       Offset = CurDAG->getTargetConstant(CN->getZExtValue(), ValTy);
 298       return true;
 299     }
 300   }
 301   return false;
 302 }
 303
 304 /// ComplexPattern used on MipsInstrInfo
 305 /// Used on Mips Load/Store instructions
 306 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrRegImm(SDValue Addr, SDValue &Base,
 307                                           SDValue &Offset) const {
 308   // if Address is FI, get the TargetFrameIndex.
 309   if (selectAddrFrameIndex(Addr, Base, Offset))
 310     return true;
 311
 312   // on PIC code Load GA
 313   if (Addr.getOpcode() == MipsISD::Wrapper) {
 314     Base   = Addr.getOperand(0);
 315     Offset = Addr.getOperand(1);
 316     return true;
 317   }
 318
 319   if (TM.getRelocationModel() != Reloc::PIC_) {
 320     if ((Addr.getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol ||
 321         Addr.getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress))
 322       return false;
 323   }
 324
 325   // Addresses of the form FI+const or FI|const
 326   if (selectAddrFrameIndexOffset(Addr, Base, Offset, 16))
 327     return true;
 328
 329   // Operand is a result from an ADD.
 330   if (Addr.getOpcode() == ISD::ADD) {
 331     // When loading from constant pools, load the lower address part in
 332     // the instruction itself. Example, instead of:
 333     //  lui $2, %hi($CPI1_0)
 334     //  addiu $2, $2, %lo($CPI1_0)
 335     //  lwc1 $f0, 0($2)
 336     // Generate:
 337     //  lui $2, %hi($CPI1_0)
 338     //  lwc1 $f0, %lo($CPI1_0)($2)
 339     if (Addr.getOperand(1).getOpcode() == MipsISD::Lo ||
 340         Addr.getOperand(1).getOpcode() == MipsISD::GPRel) {
 341       SDValue Opnd0 = Addr.getOperand(1).getOperand(0);
 342       if (isa<ConstantPoolSDNode>(Opnd0) || isa<GlobalAddressSDNode>(Opnd0) ||
 343           isa<JumpTableSDNode>(Opnd0)) {
 344         Base = Addr.getOperand(0);
 345         Offset = Opnd0;
 346         return true;
 347       }
 348     }
 349   }
 350
 351   return false;
 352 }
 353
 354 /// ComplexPattern used on MipsInstrInfo
 355 /// Used on Mips Load/Store instructions
 356 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrRegReg(SDValue Addr, SDValue &Base,
 357                                           SDValue &Offset) const {
 358   // Operand is a result from an ADD.
 359   if (Addr.getOpcode() == ISD::ADD) {
 360     Base = Addr.getOperand(0);
 361     Offset = Addr.getOperand(1);
 362     return true;
 363   }
 364
 365   return false;
 366 }
 367
 368 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrDefault(SDValue Addr, SDValue &Base,
 369                                            SDValue &Offset) const {
 370   Base = Addr;
 371   Offset = CurDAG->getTargetConstant(0, Addr.getValueType());
 372   return true;
 373 }
 374
 375 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectIntAddr(SDValue Addr, SDValue &Base,
 376                                        SDValue &Offset) const {
 377   return selectAddrRegImm(Addr, Base, Offset) ||
 378     selectAddrDefault(Addr, Base, Offset);
 379 }
 380
 381 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrRegImm10(SDValue Addr, SDValue &Base,
 382                                             SDValue &Offset) const {
 383   if (selectAddrFrameIndex(Addr, Base, Offset))
 384     return true;
 385
 386   if (selectAddrFrameIndexOffset(Addr, Base, Offset, 10))
 387     return true;
 388
 389   return false;
 390 }
 391
 392 /// Used on microMIPS Load/Store unaligned instructions (12-bit offset)
 393 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectAddrRegImm12(SDValue Addr, SDValue &Base,
 394                                             SDValue &Offset) const {
 395   if (selectAddrFrameIndex(Addr, Base, Offset))
 396     return true;
 397
 398   if (selectAddrFrameIndexOffset(Addr, Base, Offset, 12))
 399     return true;
 400
 401   return false;
 402 }
 403
 404 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectIntAddrMM(SDValue Addr, SDValue &Base,
 405                                          SDValue &Offset) const {
 406   return selectAddrRegImm12(Addr, Base, Offset) ||
 407     selectAddrDefault(Addr, Base, Offset);
 408 }
 409
 410 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectIntAddrLSL2MM(SDValue Addr, SDValue &Base,
 411                                              SDValue &Offset) const {
 412   if (selectAddrFrameIndexOffset(Addr, Base, Offset, 7)) {
 413     if (isa<FrameIndexSDNode>(Base))
 414       return false;
 415
 416     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Offset)) {
 417       unsigned CnstOff = CN->getZExtValue();
 418       return (CnstOff == (CnstOff & 0x3c));
 419     }
 420
 421     return false;
 422   }
 423
 424   // For all other cases where "lw" would be selected, don't select "lw16"
 425   // because it would result in additional instructions to prepare operands.
 426   if (selectAddrRegImm(Addr, Base, Offset))
 427     return false;
 428
 429   return selectAddrDefault(Addr, Base, Offset);
 430 }
 431
 432 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectIntAddrMSA(SDValue Addr, SDValue &Base,
 433                                           SDValue &Offset) const {
 434   if (selectAddrRegImm10(Addr, Base, Offset))
 435     return true;
 436
 437   if (selectAddrDefault(Addr, Base, Offset))
 438     return true;
 439
 440   return false;
 441 }
 442
 443 // Select constant vector splats.
 444 //
 445 // Returns true and sets Imm if:
 446 // * MSA is enabled
 447 // * N is a ISD::BUILD_VECTOR representing a constant splat
 448 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectVSplat(SDNode *N, APInt &Imm) const {
 449   if (!Subtarget->hasMSA())
 450     return false;
 451
 452   BuildVectorSDNode *Node = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N);
 453
 454   if (!Node)
 455     return false;
 456
 457   APInt SplatValue, SplatUndef;
 458   unsigned SplatBitSize;
 459   bool HasAnyUndefs;
 460
 461   if (!Node->isConstantSplat(SplatValue, SplatUndef, SplatBitSize,
 462                              HasAnyUndefs, 8,
 463                              !Subtarget->isLittle()))
 464     return false;
 465
 466   Imm = SplatValue;
 467
 468   return true;
 469 }
 470
 471 // Select constant vector splats.
 472 //
 473 // In addition to the requirements of selectVSplat(), this function returns
 474 // true and sets Imm if:
 475 // * The splat value is the same width as the elements of the vector
 476 // * The splat value fits in an integer with the specified signed-ness and
 477 //   width.
 478 //
 479 // This function looks through ISD::BITCAST nodes.
 480 // TODO: This might not be appropriate for big-endian MSA since BITCAST is
 481 //       sometimes a shuffle in big-endian mode.
 482 //
 483 // It's worth noting that this function is not used as part of the selection
 484 // of ldi.[bhwd] since it does not permit using the wrong-typed ldi.[bhwd]
 485 // instruction to achieve the desired bit pattern. ldi.[bhwd] is selected in
 486 // MipsSEDAGToDAGISel::selectNode.
 487 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 488 selectVSplatCommon(SDValue N, SDValue &Imm, bool Signed,
 489                    unsigned ImmBitSize) const {
 490   APInt ImmValue;
 491   EVT EltTy = N->getValueType(0).getVectorElementType();
 492
 493   if (N->getOpcode() == ISD::BITCAST)
 494     N = N->getOperand(0);
 495
 496   if (selectVSplat (N.getNode(), ImmValue) &&
 497       ImmValue.getBitWidth() == EltTy.getSizeInBits()) {
 498     if (( Signed && ImmValue.isSignedIntN(ImmBitSize)) ||
 499         (!Signed && ImmValue.isIntN(ImmBitSize))) {
 500       Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmValue, EltTy);
 501       return true;
 502     }
 503   }
 504
 505   return false;
 506 }
 507
 508 // Select constant vector splats.
 509 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 510 selectVSplatUimm1(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 511   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 1);
 512 }
 513
 514 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 515 selectVSplatUimm2(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 516   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 2);
 517 }
 518
 519 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 520 selectVSplatUimm3(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 521   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 3);
 522 }
 523
 524 // Select constant vector splats.
 525 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 526 selectVSplatUimm4(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 527   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 4);
 528 }
 529
 530 // Select constant vector splats.
 531 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 532 selectVSplatUimm5(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 533   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 5);
 534 }
 535
 536 // Select constant vector splats.
 537 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 538 selectVSplatUimm6(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 539   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 6);
 540 }
 541
 542 // Select constant vector splats.
 543 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 544 selectVSplatUimm8(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 545   return selectVSplatCommon(N, Imm, false, 8);
 546 }
 547
 548 // Select constant vector splats.
 549 bool MipsSEDAGToDAGISel::
 550 selectVSplatSimm5(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 551   return selectVSplatCommon(N, Imm, true, 5);
 552 }
 553
 554 // Select constant vector splats whose value is a power of 2.
 555 //
 556 // In addition to the requirements of selectVSplat(), this function returns
 557 // true and sets Imm if:
 558 // * The splat value is the same width as the elements of the vector
 559 // * The splat value is a power of two.
 560 //
 561 // This function looks through ISD::BITCAST nodes.
 562 // TODO: This might not be appropriate for big-endian MSA since BITCAST is
 563 //       sometimes a shuffle in big-endian mode.
 564 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectVSplatUimmPow2(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 565   APInt ImmValue;
 566   EVT EltTy = N->getValueType(0).getVectorElementType();
 567
 568   if (N->getOpcode() == ISD::BITCAST)
 569     N = N->getOperand(0);
 570
 571   if (selectVSplat (N.getNode(), ImmValue) &&
 572       ImmValue.getBitWidth() == EltTy.getSizeInBits()) {
 573     int32_t Log2 = ImmValue.exactLogBase2();
 574
 575     if (Log2 != -1) {
 576       Imm = CurDAG->getTargetConstant(Log2, EltTy);
 577       return true;
 578     }
 579   }
 580
 581   return false;
 582 }
 583
 584 // Select constant vector splats whose value only has a consecutive sequence
 585 // of left-most bits set (e.g. 0b11...1100...00).
 586 //
 587 // In addition to the requirements of selectVSplat(), this function returns
 588 // true and sets Imm if:
 589 // * The splat value is the same width as the elements of the vector
 590 // * The splat value is a consecutive sequence of left-most bits.
 591 //
 592 // This function looks through ISD::BITCAST nodes.
 593 // TODO: This might not be appropriate for big-endian MSA since BITCAST is
 594 //       sometimes a shuffle in big-endian mode.
 595 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectVSplatMaskL(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 596   APInt ImmValue;
 597   EVT EltTy = N->getValueType(0).getVectorElementType();
 598
 599   if (N->getOpcode() == ISD::BITCAST)
 600     N = N->getOperand(0);
 601
 602   if (selectVSplat(N.getNode(), ImmValue) &&
 603       ImmValue.getBitWidth() == EltTy.getSizeInBits()) {
 604     // Extract the run of set bits starting with bit zero from the bitwise
 605     // inverse of ImmValue, and test that the inverse of this is the same
 606     // as the original value.
 607     if (ImmValue == ~(~ImmValue & ~(~ImmValue + 1))) {
 608
 609       Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmValue.countPopulation(), EltTy);
 610       return true;
 611     }
 612   }
 613
 614   return false;
 615 }
 616
 617 // Select constant vector splats whose value only has a consecutive sequence
 618 // of right-most bits set (e.g. 0b00...0011...11).
 619 //
 620 // In addition to the requirements of selectVSplat(), this function returns
 621 // true and sets Imm if:
 622 // * The splat value is the same width as the elements of the vector
 623 // * The splat value is a consecutive sequence of right-most bits.
 624 //
 625 // This function looks through ISD::BITCAST nodes.
 626 // TODO: This might not be appropriate for big-endian MSA since BITCAST is
 627 //       sometimes a shuffle in big-endian mode.
 628 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectVSplatMaskR(SDValue N, SDValue &Imm) const {
 629   APInt ImmValue;
 630   EVT EltTy = N->getValueType(0).getVectorElementType();
 631
 632   if (N->getOpcode() == ISD::BITCAST)
 633     N = N->getOperand(0);
 634
 635   if (selectVSplat(N.getNode(), ImmValue) &&
 636       ImmValue.getBitWidth() == EltTy.getSizeInBits()) {
 637     // Extract the run of set bits starting with bit zero, and test that the
 638     // result is the same as the original value
 639     if (ImmValue == (ImmValue & ~(ImmValue + 1))) {
 640       Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmValue.countPopulation(), EltTy);
 641       return true;
 642     }
 643   }
 644
 645   return false;
 646 }
 647
 648 bool MipsSEDAGToDAGISel::selectVSplatUimmInvPow2(SDValue N,
 649                                                  SDValue &Imm) const {
 650   APInt ImmValue;
 651   EVT EltTy = N->getValueType(0).getVectorElementType();
 652
 653   if (N->getOpcode() == ISD::BITCAST)
 654     N = N->getOperand(0);
 655
 656   if (selectVSplat(N.getNode(), ImmValue) &&
 657       ImmValue.getBitWidth() == EltTy.getSizeInBits()) {
 658     int32_t Log2 = (~ImmValue).exactLogBase2();
 659
 660     if (Log2 != -1) {
 661       Imm = CurDAG->getTargetConstant(Log2, EltTy);
 662       return true;
 663     }
 664   }
 665
 666   return false;
 667 }
 668
 669 std::pair<bool, SDNode*> MipsSEDAGToDAGISel::selectNode(SDNode *Node) {
 670   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
 671   SDLoc DL(Node);
 672
 673   ///
 674   // Instruction Selection not handled by the auto-generated
 675   // tablegen selection should be handled here.
 676   ///
 677   SDNode *Result;
 678
 679   switch(Opcode) {
 680   default: break;
 681
 682   case ISD::SUBE: {
 683     SDValue InFlag = Node->getOperand(2);
 684     unsigned Opc = Subtarget->isGP64bit() ? Mips::DSUBu : Mips::SUBu;
 685     Result = selectAddESubE(Opc, InFlag, InFlag.getOperand(0), DL, Node);
 686     return std::make_pair(true, Result);
 687   }
 688
 689   case ISD::ADDE: {
 690     if (Subtarget->hasDSP()) // Select DSP instructions, ADDSC and ADDWC.
 691       break;
 692     SDValue InFlag = Node->getOperand(2);
 693     unsigned Opc = Subtarget->isGP64bit() ? Mips::DADDu : Mips::ADDu;
 694     Result = selectAddESubE(Opc, InFlag, InFlag.getValue(0), DL, Node);
 695     return std::make_pair(true, Result);
 696   }
 697
 698   case ISD::ConstantFP: {
 699     ConstantFPSDNode *CN = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Node);
 700     if (Node->getValueType(0) == MVT::f64 && CN->isExactlyValue(+0.0)) {
 701       if (Subtarget->isGP64bit()) {
 702         SDValue Zero = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), DL,
 703                                               Mips::ZERO_64, MVT::i64);
 704         Result = CurDAG->getMachineNode(Mips::DMTC1, DL, MVT::f64, Zero);
 705       } else if (Subtarget->isFP64bit()) {
 706         SDValue Zero = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), DL,
 707                                               Mips::ZERO, MVT::i32);
 708         Result = CurDAG->getMachineNode(Mips::BuildPairF64_64, DL, MVT::f64,
 709                                         Zero, Zero);
 710       } else {
 711         SDValue Zero = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), DL,
 712                                               Mips::ZERO, MVT::i32);
 713         Result = CurDAG->getMachineNode(Mips::BuildPairF64, DL, MVT::f64, Zero,
 714                                         Zero);
 715       }
 716
 717       return std::make_pair(true, Result);
 718     }
 719     break;
 720   }
 721
 722   case ISD::Constant: {
 723     const ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Node);
 724     unsigned Size = CN->getValueSizeInBits(0);
 725
 726     if (Size == 32)
 727       break;
 728
 729     MipsAnalyzeImmediate AnalyzeImm;
 730     int64_t Imm = CN->getSExtValue();
 731
 732     const MipsAnalyzeImmediate::InstSeq &Seq =
 733       AnalyzeImm.Analyze(Imm, Size, false);
 734
 735     MipsAnalyzeImmediate::InstSeq::const_iterator Inst = Seq.begin();
 736     SDLoc DL(CN);
 737     SDNode *RegOpnd;
 738     SDValue ImmOpnd = CurDAG->getTargetConstant(SignExtend64<16>(Inst->ImmOpnd),
 739                                                 MVT::i64);
 740
 741     // The first instruction can be a LUi which is different from other
 742     // instructions (ADDiu, ORI and SLL) in that it does not have a register
 743     // operand.
 744     if (Inst->Opc == Mips::LUi64)
 745       RegOpnd = CurDAG->getMachineNode(Inst->Opc, DL, MVT::i64, ImmOpnd);
 746     else
 747       RegOpnd =
 748         CurDAG->getMachineNode(Inst->Opc, DL, MVT::i64,
 749                                CurDAG->getRegister(Mips::ZERO_64, MVT::i64),
 750                                ImmOpnd);
 751
 752     // The remaining instructions in the sequence are handled here.
 753     for (++Inst; Inst != Seq.end(); ++Inst) {
 754       ImmOpnd = CurDAG->getTargetConstant(SignExtend64<16>(Inst->ImmOpnd),
 755                                           MVT::i64);
 756       RegOpnd = CurDAG->getMachineNode(Inst->Opc, DL, MVT::i64,
 757                                        SDValue(RegOpnd, 0), ImmOpnd);
 758     }
 759
 760     return std::make_pair(true, RegOpnd);
 761   }
 762
 763   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: {
 764     switch (cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue()) {
 765     default:
 766       break;
 767
 768     case Intrinsic::mips_cfcmsa: {
 769       SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
 770       SDValue RegIdx = Node->getOperand(2);
 771       SDValue Reg = CurDAG->getCopyFromReg(ChainIn, DL,
 772                                            getMSACtrlReg(RegIdx), MVT::i32);
 773       return std::make_pair(true, Reg.getNode());
 774     }
 775     }
 776     break;
 777   }
 778
 779   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
 780     switch (cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue()) {
 781     default:
 782       break;
 783
 784     case Intrinsic::mips_move_v:
 785       // Like an assignment but will always produce a move.v even if
 786       // unnecessary.
 787       return std::make_pair(true,
 788                             CurDAG->getMachineNode(Mips::MOVE_V, DL,
 789                                                    Node->getValueType(0),
 790                                                    Node->getOperand(1)));
 791     }
 792     break;
 793   }
 794
 795   case ISD::INTRINSIC_VOID: {
 796     switch (cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue()) {
 797     default:
 798       break;
 799
 800     case Intrinsic::mips_ctcmsa: {
 801       SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
 802       SDValue RegIdx  = Node->getOperand(2);
 803       SDValue Value   = Node->getOperand(3);
 804       SDValue ChainOut = CurDAG->getCopyToReg(ChainIn, DL,
 805                                               getMSACtrlReg(RegIdx), Value);
 806       return std::make_pair(true, ChainOut.getNode());
 807     }
 808     }
 809     break;
 810   }
 811
 812   case MipsISD::ThreadPointer: {
 813     EVT PtrVT = getTargetLowering()->getPointerTy();
 814     unsigned RdhwrOpc, DestReg;
 815
 816     if (PtrVT == MVT::i32) {
 817       RdhwrOpc = Mips::RDHWR;
 818       DestReg = Mips::V1;
 819     } else {
 820       RdhwrOpc = Mips::RDHWR64;
 821       DestReg = Mips::V1_64;
 822     }
 823
 824     SDNode *Rdhwr =
 825       CurDAG->getMachineNode(RdhwrOpc, SDLoc(Node),
 826                              Node->getValueType(0),
 827                              CurDAG->getRegister(Mips::HWR29, MVT::i32));
 828     SDValue Chain = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), DL, DestReg,
 829                                          SDValue(Rdhwr, 0));
 830     SDValue ResNode = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, DL, DestReg, PtrVT);
 831     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), ResNode);
 832     return std::make_pair(true, ResNode.getNode());
 833   }
 834
 835   case ISD::BUILD_VECTOR: {
 836     // Select appropriate ldi.[bhwd] instructions for constant splats of
 837     // 128-bit when MSA is enabled. Fixup any register class mismatches that
 838     // occur as a result.
 839     //
 840     // This allows the compiler to use a wider range of immediates than would
 841     // otherwise be allowed. If, for example, v4i32 could only use ldi.h then
 842     // it would not be possible to load { 0x01010101, 0x01010101, 0x01010101,
 843     // 0x01010101 } without using a constant pool. This would be sub-optimal
 844     // when // 'ldi.b wd, 1' is capable of producing that bit-pattern in the
 845     // same set/ of registers. Similarly, ldi.h isn't capable of producing {
 846     // 0x00000000, 0x00000001, 0x00000000, 0x00000001 } but 'ldi.d wd, 1' can.
 847
 848     BuildVectorSDNode *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Node);
 849     APInt SplatValue, SplatUndef;
 850     unsigned SplatBitSize;
 851     bool HasAnyUndefs;
 852     unsigned LdiOp;
 853     EVT ResVecTy = BVN->getValueType(0);
 854     EVT ViaVecTy;
 855
 856     if (!Subtarget->hasMSA() || !BVN->getValueType(0).is128BitVector())
 857       return std::make_pair(false, nullptr);
 858
 859     if (!BVN->isConstantSplat(SplatValue, SplatUndef, SplatBitSize,
 860                               HasAnyUndefs, 8,
 861                               !Subtarget->isLittle()))
 862       return std::make_pair(false, nullptr);
 863
 864     switch (SplatBitSize) {
 865     default:
 866       return std::make_pair(false, nullptr);
 867     case 8:
 868       LdiOp = Mips::LDI_B;
 869       ViaVecTy = MVT::v16i8;
 870       break;
 871     case 16:
 872       LdiOp = Mips::LDI_H;
 873       ViaVecTy = MVT::v8i16;
 874       break;
 875     case 32:
 876       LdiOp = Mips::LDI_W;
 877       ViaVecTy = MVT::v4i32;
 878       break;
 879     case 64:
 880       LdiOp = Mips::LDI_D;
 881       ViaVecTy = MVT::v2i64;
 882       break;
 883     }
 884
 885     if (!SplatValue.isSignedIntN(10))
 886       return std::make_pair(false, nullptr);
 887
 888     SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(SplatValue,
 889                                             ViaVecTy.getVectorElementType());
 890
 891     SDNode *Res = CurDAG->getMachineNode(LdiOp, SDLoc(Node), ViaVecTy, Imm);
 892
 893     if (ResVecTy != ViaVecTy) {
 894       // If LdiOp is writing to a different register class to ResVecTy, then
 895       // fix it up here. This COPY_TO_REGCLASS should never cause a move.v
 896       // since the source and destination register sets contain the same
 897       // registers.
 898       const TargetLowering *TLI = getTargetLowering();
 899       MVT ResVecTySimple = ResVecTy.getSimpleVT();
 900       const TargetRegisterClass *RC = TLI->getRegClassFor(ResVecTySimple);
 901       Res = CurDAG->getMachineNode(Mips::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(Node),
 902                                    ResVecTy, SDValue(Res, 0),
 903                                    CurDAG->getTargetConstant(RC->getID(),
 904                                                              MVT::i32));
 905     }
 906
 907     return std::make_pair(true, Res);
 908   }
 909
 910   }
 911
 912   return std::make_pair(false, nullptr);
 913 }
 914
 915 FunctionPass *llvm::createMipsSEISelDag(MipsTargetMachine &TM) {
 916   return new MipsSEDAGToDAGISel(TM);
 917 }