lib/Target/PowerPC/PPCFastISel.cpp

   1 //===-- PPCFastISel.cpp - PowerPC 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 PowerPC-specific support for the FastISel class. Some
  11 // of the target-specific code is generated by tablegen in the file
  12 // PPCGenFastISel.inc, which is #included here.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "PPC.h"
  17 #include "MCTargetDesc/PPCPredicates.h"
  18 #include "PPCISelLowering.h"
  19 #include "PPCSubtarget.h"
  20 #include "PPCTargetMachine.h"
  21 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  30 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  31 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  32 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  33 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  34 #include "llvm/IR/Operator.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  38
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40 //
  41 // TBD:
  42 //   fastLowerArguments: Handle simple cases.
  43 //   PPCMaterializeGV: Handle TLS.
  44 //   SelectCall: Handle function pointers.
  45 //   SelectCall: Handle multi-register return values.
  46 //   SelectCall: Optimize away nops for local calls.
  47 //   processCallArgs: Handle bit-converted arguments.
  48 //   finishCall: Handle multi-register return values.
  49 //   PPCComputeAddress: Handle parameter references as FrameIndex's.
  50 //   PPCEmitCmp: Handle immediate as operand 1.
  51 //   SelectCall: Handle small byval arguments.
  52 //   SelectIntrinsicCall: Implement.
  53 //   SelectSelect: Implement.
  54 //   Consider factoring isTypeLegal into the base class.
  55 //   Implement switches and jump tables.
  56 //
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58 using namespace llvm;
  59
  60 #define DEBUG_TYPE "ppcfastisel"
  61
  62 namespace {
  63
  64 typedef struct Address {
  65   enum {
  66     RegBase,
  67     FrameIndexBase
  68   } BaseType;
  69
  70   union {
  71     unsigned Reg;
  72     int FI;
  73   } Base;
  74
  75   long Offset;
  76
  77   // Innocuous defaults for our address.
  78   Address()
  79    : BaseType(RegBase), Offset(0) {
  80      Base.Reg = 0;
  81    }
  82 } Address;
  83
  84 class PPCFastISel final : public FastISel {
  85
  86   const TargetMachine &TM;
  87   const TargetInstrInfo &TII;
  88   const TargetLowering &TLI;
  89   const PPCSubtarget *PPCSubTarget;
  90   LLVMContext *Context;
  91
  92   public:
  93     explicit PPCFastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
  94                          const TargetLibraryInfo *LibInfo)
  95         : FastISel(FuncInfo, LibInfo), TM(FuncInfo.MF->getTarget()),
  96           TII(*TM.getSubtargetImpl()->getInstrInfo()),
  97           TLI(*TM.getSubtargetImpl()->getTargetLowering()),
  98           PPCSubTarget(&TM.getSubtarget<PPCSubtarget>()),
  99           Context(&FuncInfo.Fn->getContext()) {}
 100
 101   // Backend specific FastISel code.
 102   private:
 103     bool fastSelectInstruction(const Instruction *I) override;
 104     unsigned fastMaterializeConstant(const Constant *C) override;
 105     unsigned fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) override;
 106     bool tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
 107                              const LoadInst *LI) override;
 108     bool fastLowerArguments() override;
 109     unsigned fastEmit_i(MVT Ty, MVT RetTy, unsigned Opc, uint64_t Imm) override;
 110     unsigned fastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 111                              const TargetRegisterClass *RC,
 112                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 113                              uint64_t Imm);
 114     unsigned fastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 115                             const TargetRegisterClass *RC,
 116                             unsigned Op0, bool Op0IsKill);
 117     unsigned fastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 118                              const TargetRegisterClass *RC,
 119                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 120                              unsigned Op1, bool Op1IsKill);
 121
 122   // Instruction selection routines.
 123   private:
 124     bool SelectLoad(const Instruction *I);
 125     bool SelectStore(const Instruction *I);
 126     bool SelectBranch(const Instruction *I);
 127     bool SelectIndirectBr(const Instruction *I);
 128     bool SelectFPExt(const Instruction *I);
 129     bool SelectFPTrunc(const Instruction *I);
 130     bool SelectIToFP(const Instruction *I, bool IsSigned);
 131     bool SelectFPToI(const Instruction *I, bool IsSigned);
 132     bool SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode);
 133     bool SelectCall(const Instruction *I);
 134     bool SelectRet(const Instruction *I);
 135     bool SelectTrunc(const Instruction *I);
 136     bool SelectIntExt(const Instruction *I);
 137
 138   // Utility routines.
 139   private:
 140     bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 141     bool isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 142     bool PPCEmitCmp(const Value *Src1Value, const Value *Src2Value,
 143                     bool isZExt, unsigned DestReg);
 144     bool PPCEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 145                      const TargetRegisterClass *RC, bool IsZExt = true,
 146                      unsigned FP64LoadOpc = PPC::LFD);
 147     bool PPCEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr);
 148     bool PPCComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr);
 149     void PPCSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool &UseOffset,
 150                             unsigned &IndexReg);
 151     bool PPCEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
 152                            unsigned DestReg, bool IsZExt);
 153     unsigned PPCMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT);
 154     unsigned PPCMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT);
 155     unsigned PPCMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT, bool UseSExt = true);
 156     unsigned PPCMaterialize32BitInt(int64_t Imm,
 157                                     const TargetRegisterClass *RC);
 158     unsigned PPCMaterialize64BitInt(int64_t Imm,
 159                                     const TargetRegisterClass *RC);
 160     unsigned PPCMoveToIntReg(const Instruction *I, MVT VT,
 161                              unsigned SrcReg, bool IsSigned);
 162     unsigned PPCMoveToFPReg(MVT VT, unsigned SrcReg, bool IsSigned);
 163
 164   // Call handling routines.
 165   private:
 166     bool processCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
 167                          SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
 168                          SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
 169                          SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
 170                          SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
 171                          CallingConv::ID CC,
 172                          unsigned &NumBytes,
 173                          bool IsVarArg);
 174     void finishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
 175                     const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
 176                     unsigned &NumBytes, bool IsVarArg);
 177     CCAssignFn *usePPC32CCs(unsigned Flag);
 178
 179   private:
 180   #include "PPCGenFastISel.inc"
 181
 182 };
 183
 184 } // end anonymous namespace
 185
 186 #include "PPCGenCallingConv.inc"
 187
 188 // Function whose sole purpose is to kill compiler warnings
 189 // stemming from unused functions included from PPCGenCallingConv.inc.
 190 CCAssignFn *PPCFastISel::usePPC32CCs(unsigned Flag) {
 191   if (Flag == 1)
 192     return CC_PPC32_SVR4;
 193   else if (Flag == 2)
 194     return CC_PPC32_SVR4_ByVal;
 195   else if (Flag == 3)
 196     return CC_PPC32_SVR4_VarArg;
 197   else
 198     return RetCC_PPC;
 199 }
 200
 201 static Optional<PPC::Predicate> getComparePred(CmpInst::Predicate Pred) {
 202   switch (Pred) {
 203     // These are not representable with any single compare.
 204     case CmpInst::FCMP_FALSE:
 205     case CmpInst::FCMP_UEQ:
 206     case CmpInst::FCMP_UGT:
 207     case CmpInst::FCMP_UGE:
 208     case CmpInst::FCMP_ULT:
 209     case CmpInst::FCMP_ULE:
 210     case CmpInst::FCMP_UNE:
 211     case CmpInst::FCMP_TRUE:
 212     default:
 213       return Optional<PPC::Predicate>();
 214
 215     case CmpInst::FCMP_OEQ:
 216     case CmpInst::ICMP_EQ:
 217       return PPC::PRED_EQ;
 218
 219     case CmpInst::FCMP_OGT:
 220     case CmpInst::ICMP_UGT:
 221     case CmpInst::ICMP_SGT:
 222       return PPC::PRED_GT;
 223
 224     case CmpInst::FCMP_OGE:
 225     case CmpInst::ICMP_UGE:
 226     case CmpInst::ICMP_SGE:
 227       return PPC::PRED_GE;
 228
 229     case CmpInst::FCMP_OLT:
 230     case CmpInst::ICMP_ULT:
 231     case CmpInst::ICMP_SLT:
 232       return PPC::PRED_LT;
 233
 234     case CmpInst::FCMP_OLE:
 235     case CmpInst::ICMP_ULE:
 236     case CmpInst::ICMP_SLE:
 237       return PPC::PRED_LE;
 238
 239     case CmpInst::FCMP_ONE:
 240     case CmpInst::ICMP_NE:
 241       return PPC::PRED_NE;
 242
 243     case CmpInst::FCMP_ORD:
 244       return PPC::PRED_NU;
 245
 246     case CmpInst::FCMP_UNO:
 247       return PPC::PRED_UN;
 248   }
 249 }
 250
 251 // Determine whether the type Ty is simple enough to be handled by
 252 // fast-isel, and return its equivalent machine type in VT.
 253 // FIXME: Copied directly from ARM -- factor into base class?
 254 bool PPCFastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 255   EVT Evt = TLI.getValueType(Ty, true);
 256
 257   // Only handle simple types.
 258   if (Evt == MVT::Other || !Evt.isSimple()) return false;
 259   VT = Evt.getSimpleVT();
 260
 261   // Handle all legal types, i.e. a register that will directly hold this
 262   // value.
 263   return TLI.isTypeLegal(VT);
 264 }
 265
 266 // Determine whether the type Ty is simple enough to be handled by
 267 // fast-isel as a load target, and return its equivalent machine type in VT.
 268 bool PPCFastISel::isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 269   if (isTypeLegal(Ty, VT)) return true;
 270
 271   // If this is a type than can be sign or zero-extended to a basic operation
 272   // go ahead and accept it now.
 273   if (VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16 || VT == MVT::i32) {
 274     return true;
 275   }
 276
 277   return false;
 278 }
 279
 280 // Given a value Obj, create an Address object Addr that represents its
 281 // address.  Return false if we can't handle it.
 282 bool PPCFastISel::PPCComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr) {
 283   const User *U = nullptr;
 284   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 285   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Obj)) {
 286     // Don't walk into other basic blocks unless the object is an alloca from
 287     // another block, otherwise it may not have a virtual register assigned.
 288     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(Obj)) ||
 289         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
 290       Opcode = I->getOpcode();
 291       U = I;
 292     }
 293   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(Obj)) {
 294     Opcode = C->getOpcode();
 295     U = C;
 296   }
 297
 298   switch (Opcode) {
 299     default:
 300       break;
 301     case Instruction::BitCast:
 302       // Look through bitcasts.
 303       return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 304     case Instruction::IntToPtr:
 305       // Look past no-op inttoptrs.
 306       if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 307         return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 308       break;
 309     case Instruction::PtrToInt:
 310       // Look past no-op ptrtoints.
 311       if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 312         return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 313       break;
 314     case Instruction::GetElementPtr: {
 315       Address SavedAddr = Addr;
 316       long TmpOffset = Addr.Offset;
 317
 318       // Iterate through the GEP folding the constants into offsets where
 319       // we can.
 320       gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
 321       for (User::const_op_iterator II = U->op_begin() + 1, IE = U->op_end();
 322            II != IE; ++II, ++GTI) {
 323         const Value *Op = *II;
 324         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 325           const StructLayout *SL = DL.getStructLayout(STy);
 326           unsigned Idx = cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue();
 327           TmpOffset += SL->getElementOffset(Idx);
 328         } else {
 329           uint64_t S = DL.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 330           for (;;) {
 331             if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 332               // Constant-offset addressing.
 333               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 334               break;
 335             }
 336             if (canFoldAddIntoGEP(U, Op)) {
 337               // A compatible add with a constant operand. Fold the constant.
 338               ConstantInt *CI =
 339               cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
 340               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 341               // Iterate on the other operand.
 342               Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
 343               continue;
 344             }
 345             // Unsupported
 346             goto unsupported_gep;
 347           }
 348         }
 349       }
 350
 351       // Try to grab the base operand now.
 352       Addr.Offset = TmpOffset;
 353       if (PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr)) return true;
 354
 355       // We failed, restore everything and try the other options.
 356       Addr = SavedAddr;
 357
 358       unsupported_gep:
 359       break;
 360     }
 361     case Instruction::Alloca: {
 362       const AllocaInst *AI = cast<AllocaInst>(Obj);
 363       DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 364         FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 365       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 366         Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 367         Addr.Base.FI = SI->second;
 368         return true;
 369       }
 370       break;
 371     }
 372   }
 373
 374   // FIXME: References to parameters fall through to the behavior
 375   // below.  They should be able to reference a frame index since
 376   // they are stored to the stack, so we can get "ld rx, offset(r1)"
 377   // instead of "addi ry, r1, offset / ld rx, 0(ry)".  Obj will
 378   // just contain the parameter.  Try to handle this with a FI.
 379
 380   // Try to get this in a register if nothing else has worked.
 381   if (Addr.Base.Reg == 0)
 382     Addr.Base.Reg = getRegForValue(Obj);
 383
 384   // Prevent assignment of base register to X0, which is inappropriate
 385   // for loads and stores alike.
 386   if (Addr.Base.Reg != 0)
 387     MRI.setRegClass(Addr.Base.Reg, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
 388
 389   return Addr.Base.Reg != 0;
 390 }
 391
 392 // Fix up some addresses that can't be used directly.  For example, if
 393 // an offset won't fit in an instruction field, we may need to move it
 394 // into an index register.
 395 void PPCFastISel::PPCSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool &UseOffset,
 396                                      unsigned &IndexReg) {
 397
 398   // Check whether the offset fits in the instruction field.
 399   if (!isInt<16>(Addr.Offset))
 400     UseOffset = false;
 401
 402   // If this is a stack pointer and the offset needs to be simplified then
 403   // put the alloca address into a register, set the base type back to
 404   // register and continue. This should almost never happen.
 405   if (!UseOffset && Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 406     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
 407     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDI8),
 408             ResultReg).addFrameIndex(Addr.Base.FI).addImm(0);
 409     Addr.Base.Reg = ResultReg;
 410     Addr.BaseType = Address::RegBase;
 411   }
 412
 413   if (!UseOffset) {
 414     IntegerType *OffsetTy = ((VT == MVT::i32) ? Type::getInt32Ty(*Context)
 415                              : Type::getInt64Ty(*Context));
 416     const ConstantInt *Offset =
 417       ConstantInt::getSigned(OffsetTy, (int64_t)(Addr.Offset));
 418     IndexReg = PPCMaterializeInt(Offset, MVT::i64);
 419     assert(IndexReg && "Unexpected error in PPCMaterializeInt!");
 420   }
 421 }
 422
 423 // Emit a load instruction if possible, returning true if we succeeded,
 424 // otherwise false.  See commentary below for how the register class of
 425 // the load is determined.
 426 bool PPCFastISel::PPCEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 427                               const TargetRegisterClass *RC,
 428                               bool IsZExt, unsigned FP64LoadOpc) {
 429   unsigned Opc;
 430   bool UseOffset = true;
 431
 432   // If ResultReg is given, it determines the register class of the load.
 433   // Otherwise, RC is the register class to use.  If the result of the
 434   // load isn't anticipated in this block, both may be zero, in which
 435   // case we must make a conservative guess.  In particular, don't assign
 436   // R0 or X0 to the result register, as the result may be used in a load,
 437   // store, add-immediate, or isel that won't permit this.  (Though
 438   // perhaps the spill and reload of live-exit values would handle this?)
 439   const TargetRegisterClass *UseRC =
 440     (ResultReg ? MRI.getRegClass(ResultReg) :
 441      (RC ? RC :
 442       (VT == MVT::f64 ? &PPC::F8RCRegClass :
 443        (VT == MVT::f32 ? &PPC::F4RCRegClass :
 444         (VT == MVT::i64 ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass :
 445          &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass)))));
 446
 447   bool Is32BitInt = UseRC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
 448
 449   switch (VT.SimpleTy) {
 450     default: // e.g., vector types not handled
 451       return false;
 452     case MVT::i8:
 453       Opc = Is32BitInt ? PPC::LBZ : PPC::LBZ8;
 454       break;
 455     case MVT::i16:
 456       Opc = (IsZExt ?
 457              (Is32BitInt ? PPC::LHZ : PPC::LHZ8) :
 458              (Is32BitInt ? PPC::LHA : PPC::LHA8));
 459       break;
 460     case MVT::i32:
 461       Opc = (IsZExt ?
 462              (Is32BitInt ? PPC::LWZ : PPC::LWZ8) :
 463              (Is32BitInt ? PPC::LWA_32 : PPC::LWA));
 464       if ((Opc == PPC::LWA || Opc == PPC::LWA_32) && ((Addr.Offset & 3) != 0))
 465         UseOffset = false;
 466       break;
 467     case MVT::i64:
 468       Opc = PPC::LD;
 469       assert(UseRC->hasSuperClassEq(&PPC::G8RCRegClass) &&
 470              "64-bit load with 32-bit target??");
 471       UseOffset = ((Addr.Offset & 3) == 0);
 472       break;
 473     case MVT::f32:
 474       Opc = PPC::LFS;
 475       break;
 476     case MVT::f64:
 477       Opc = FP64LoadOpc;
 478       break;
 479   }
 480
 481   // If necessary, materialize the offset into a register and use
 482   // the indexed form.  Also handle stack pointers with special needs.
 483   unsigned IndexReg = 0;
 484   PPCSimplifyAddress(Addr, VT, UseOffset, IndexReg);
 485   if (ResultReg == 0)
 486     ResultReg = createResultReg(UseRC);
 487
 488   // Note: If we still have a frame index here, we know the offset is
 489   // in range, as otherwise PPCSimplifyAddress would have converted it
 490   // into a RegBase.
 491   if (Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 492
 493     MachineMemOperand *MMO =
 494       FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
 495         MachinePointerInfo::getFixedStack(Addr.Base.FI, Addr.Offset),
 496         MachineMemOperand::MOLoad, MFI.getObjectSize(Addr.Base.FI),
 497         MFI.getObjectAlignment(Addr.Base.FI));
 498
 499     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 500       .addImm(Addr.Offset).addFrameIndex(Addr.Base.FI).addMemOperand(MMO);
 501
 502   // Base reg with offset in range.
 503   } else if (UseOffset) {
 504
 505     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 506       .addImm(Addr.Offset).addReg(Addr.Base.Reg);
 507
 508   // Indexed form.
 509   } else {
 510     // Get the RR opcode corresponding to the RI one.  FIXME: It would be
 511     // preferable to use the ImmToIdxMap from PPCRegisterInfo.cpp, but it
 512     // is hard to get at.
 513     switch (Opc) {
 514       default:        llvm_unreachable("Unexpected opcode!");
 515       case PPC::LBZ:    Opc = PPC::LBZX;    break;
 516       case PPC::LBZ8:   Opc = PPC::LBZX8;   break;
 517       case PPC::LHZ:    Opc = PPC::LHZX;    break;
 518       case PPC::LHZ8:   Opc = PPC::LHZX8;   break;
 519       case PPC::LHA:    Opc = PPC::LHAX;    break;
 520       case PPC::LHA8:   Opc = PPC::LHAX8;   break;
 521       case PPC::LWZ:    Opc = PPC::LWZX;    break;
 522       case PPC::LWZ8:   Opc = PPC::LWZX8;   break;
 523       case PPC::LWA:    Opc = PPC::LWAX;    break;
 524       case PPC::LWA_32: Opc = PPC::LWAX_32; break;
 525       case PPC::LD:     Opc = PPC::LDX;     break;
 526       case PPC::LFS:    Opc = PPC::LFSX;    break;
 527       case PPC::LFD:    Opc = PPC::LFDX;    break;
 528     }
 529     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 530       .addReg(Addr.Base.Reg).addReg(IndexReg);
 531   }
 532
 533   return true;
 534 }
 535
 536 // Attempt to fast-select a load instruction.
 537 bool PPCFastISel::SelectLoad(const Instruction *I) {
 538   // FIXME: No atomic loads are supported.
 539   if (cast<LoadInst>(I)->isAtomic())
 540     return false;
 541
 542   // Verify we have a legal type before going any further.
 543   MVT VT;
 544   if (!isLoadTypeLegal(I->getType(), VT))
 545     return false;
 546
 547   // See if we can handle this address.
 548   Address Addr;
 549   if (!PPCComputeAddress(I->getOperand(0), Addr))
 550     return false;
 551
 552   // Look at the currently assigned register for this instruction
 553   // to determine the required register class.  This is necessary
 554   // to constrain RA from using R0/X0 when this is not legal.
 555   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
 556   const TargetRegisterClass *RC =
 557     AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) : nullptr;
 558
 559   unsigned ResultReg = 0;
 560   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, RC))
 561     return false;
 562   updateValueMap(I, ResultReg);
 563   return true;
 564 }
 565
 566 // Emit a store instruction to store SrcReg at Addr.
 567 bool PPCFastISel::PPCEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr) {
 568   assert(SrcReg && "Nothing to store!");
 569   unsigned Opc;
 570   bool UseOffset = true;
 571
 572   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(SrcReg);
 573   bool Is32BitInt = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
 574
 575   switch (VT.SimpleTy) {
 576     default: // e.g., vector types not handled
 577       return false;
 578     case MVT::i8:
 579       Opc = Is32BitInt ? PPC::STB : PPC::STB8;
 580       break;
 581     case MVT::i16:
 582       Opc = Is32BitInt ? PPC::STH : PPC::STH8;
 583       break;
 584     case MVT::i32:
 585       assert(Is32BitInt && "Not GPRC for i32??");
 586       Opc = PPC::STW;
 587       break;
 588     case MVT::i64:
 589       Opc = PPC::STD;
 590       UseOffset = ((Addr.Offset & 3) == 0);
 591       break;
 592     case MVT::f32:
 593       Opc = PPC::STFS;
 594       break;
 595     case MVT::f64:
 596       Opc = PPC::STFD;
 597       break;
 598   }
 599
 600   // If necessary, materialize the offset into a register and use
 601   // the indexed form.  Also handle stack pointers with special needs.
 602   unsigned IndexReg = 0;
 603   PPCSimplifyAddress(Addr, VT, UseOffset, IndexReg);
 604
 605   // Note: If we still have a frame index here, we know the offset is
 606   // in range, as otherwise PPCSimplifyAddress would have converted it
 607   // into a RegBase.
 608   if (Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 609     MachineMemOperand *MMO =
 610       FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
 611         MachinePointerInfo::getFixedStack(Addr.Base.FI, Addr.Offset),
 612         MachineMemOperand::MOStore, MFI.getObjectSize(Addr.Base.FI),
 613         MFI.getObjectAlignment(Addr.Base.FI));
 614
 615     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 616         .addReg(SrcReg)
 617         .addImm(Addr.Offset)
 618         .addFrameIndex(Addr.Base.FI)
 619         .addMemOperand(MMO);
 620
 621   // Base reg with offset in range.
 622   } else if (UseOffset)
 623     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 624       .addReg(SrcReg).addImm(Addr.Offset).addReg(Addr.Base.Reg);
 625
 626   // Indexed form.
 627   else {
 628     // Get the RR opcode corresponding to the RI one.  FIXME: It would be
 629     // preferable to use the ImmToIdxMap from PPCRegisterInfo.cpp, but it
 630     // is hard to get at.
 631     switch (Opc) {
 632       default:        llvm_unreachable("Unexpected opcode!");
 633       case PPC::STB:  Opc = PPC::STBX;  break;
 634       case PPC::STH : Opc = PPC::STHX;  break;
 635       case PPC::STW : Opc = PPC::STWX;  break;
 636       case PPC::STB8: Opc = PPC::STBX8; break;
 637       case PPC::STH8: Opc = PPC::STHX8; break;
 638       case PPC::STW8: Opc = PPC::STWX8; break;
 639       case PPC::STD:  Opc = PPC::STDX;  break;
 640       case PPC::STFS: Opc = PPC::STFSX; break;
 641       case PPC::STFD: Opc = PPC::STFDX; break;
 642     }
 643     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 644       .addReg(SrcReg).addReg(Addr.Base.Reg).addReg(IndexReg);
 645   }
 646
 647   return true;
 648 }
 649
 650 // Attempt to fast-select a store instruction.
 651 bool PPCFastISel::SelectStore(const Instruction *I) {
 652   Value *Op0 = I->getOperand(0);
 653   unsigned SrcReg = 0;
 654
 655   // FIXME: No atomics loads are supported.
 656   if (cast<StoreInst>(I)->isAtomic())
 657     return false;
 658
 659   // Verify we have a legal type before going any further.
 660   MVT VT;
 661   if (!isLoadTypeLegal(Op0->getType(), VT))
 662     return false;
 663
 664   // Get the value to be stored into a register.
 665   SrcReg = getRegForValue(Op0);
 666   if (SrcReg == 0)
 667     return false;
 668
 669   // See if we can handle this address.
 670   Address Addr;
 671   if (!PPCComputeAddress(I->getOperand(1), Addr))
 672     return false;
 673
 674   if (!PPCEmitStore(VT, SrcReg, Addr))
 675     return false;
 676
 677   return true;
 678 }
 679
 680 // Attempt to fast-select a branch instruction.
 681 bool PPCFastISel::SelectBranch(const Instruction *I) {
 682   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
 683   MachineBasicBlock *BrBB = FuncInfo.MBB;
 684   MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
 685   MachineBasicBlock *FBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
 686
 687   // For now, just try the simplest case where it's fed by a compare.
 688   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
 689     Optional<PPC::Predicate> OptPPCPred = getComparePred(CI->getPredicate());
 690     if (!OptPPCPred)
 691       return false;
 692
 693     PPC::Predicate PPCPred = OptPPCPred.getValue();
 694
 695     // Take advantage of fall-through opportunities.
 696     if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TBB)) {
 697       std::swap(TBB, FBB);
 698       PPCPred = PPC::InvertPredicate(PPCPred);
 699     }
 700
 701     unsigned CondReg = createResultReg(&PPC::CRRCRegClass);
 702
 703     if (!PPCEmitCmp(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), CI->isUnsigned(),
 704                     CondReg))
 705       return false;
 706
 707     BuildMI(*BrBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::BCC))
 708       .addImm(PPCPred).addReg(CondReg).addMBB(TBB);
 709     fastEmitBranch(FBB, DbgLoc);
 710     FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
 711     return true;
 712
 713   } else if (const ConstantInt *CI =
 714              dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
 715     uint64_t Imm = CI->getZExtValue();
 716     MachineBasicBlock *Target = (Imm == 0) ? FBB : TBB;
 717     fastEmitBranch(Target, DbgLoc);
 718     return true;
 719   }
 720
 721   // FIXME: ARM looks for a case where the block containing the compare
 722   // has been split from the block containing the branch.  If this happens,
 723   // there is a vreg available containing the result of the compare.  I'm
 724   // not sure we can do much, as we've lost the predicate information with
 725   // the compare instruction -- we have a 4-bit CR but don't know which bit
 726   // to test here.
 727   return false;
 728 }
 729
 730 // Attempt to emit a compare of the two source values.  Signed and unsigned
 731 // comparisons are supported.  Return false if we can't handle it.
 732 bool PPCFastISel::PPCEmitCmp(const Value *SrcValue1, const Value *SrcValue2,
 733                              bool IsZExt, unsigned DestReg) {
 734   Type *Ty = SrcValue1->getType();
 735   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(Ty, true);
 736   if (!SrcEVT.isSimple())
 737     return false;
 738   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
 739
 740   if (SrcVT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits())
 741     return false;
 742
 743   // See if operand 2 is an immediate encodeable in the compare.
 744   // FIXME: Operands are not in canonical order at -O0, so an immediate
 745   // operand in position 1 is a lost opportunity for now.  We are
 746   // similar to ARM in this regard.
 747   long Imm = 0;
 748   bool UseImm = false;
 749
 750   // Only 16-bit integer constants can be represented in compares for
 751   // PowerPC.  Others will be materialized into a register.
 752   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(SrcValue2)) {
 753     if (SrcVT == MVT::i64 || SrcVT == MVT::i32 || SrcVT == MVT::i16 ||
 754         SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i1) {
 755       const APInt &CIVal = ConstInt->getValue();
 756       Imm = (IsZExt) ? (long)CIVal.getZExtValue() : (long)CIVal.getSExtValue();
 757       if ((IsZExt && isUInt<16>(Imm)) || (!IsZExt && isInt<16>(Imm)))
 758         UseImm = true;
 759     }
 760   }
 761
 762   unsigned CmpOpc;
 763   bool NeedsExt = false;
 764   switch (SrcVT.SimpleTy) {
 765     default: return false;
 766     case MVT::f32:
 767       CmpOpc = PPC::FCMPUS;
 768       break;
 769     case MVT::f64:
 770       CmpOpc = PPC::FCMPUD;
 771       break;
 772     case MVT::i1:
 773     case MVT::i8:
 774     case MVT::i16:
 775       NeedsExt = true;
 776       // Intentional fall-through.
 777     case MVT::i32:
 778       if (!UseImm)
 779         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLW : PPC::CMPW;
 780       else
 781         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLWI : PPC::CMPWI;
 782       break;
 783     case MVT::i64:
 784       if (!UseImm)
 785         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLD : PPC::CMPD;
 786       else
 787         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLDI : PPC::CMPDI;
 788       break;
 789   }
 790
 791   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(SrcValue1);
 792   if (SrcReg1 == 0)
 793     return false;
 794
 795   unsigned SrcReg2 = 0;
 796   if (!UseImm) {
 797     SrcReg2 = getRegForValue(SrcValue2);
 798     if (SrcReg2 == 0)
 799       return false;
 800   }
 801
 802   if (NeedsExt) {
 803     unsigned ExtReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
 804     if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg1, MVT::i32, ExtReg, IsZExt))
 805       return false;
 806     SrcReg1 = ExtReg;
 807
 808     if (!UseImm) {
 809       unsigned ExtReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
 810       if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg2, MVT::i32, ExtReg, IsZExt))
 811         return false;
 812       SrcReg2 = ExtReg;
 813     }
 814   }
 815
 816   if (!UseImm)
 817     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CmpOpc), DestReg)
 818       .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2);
 819   else
 820     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CmpOpc), DestReg)
 821       .addReg(SrcReg1).addImm(Imm);
 822
 823   return true;
 824 }
 825
 826 // Attempt to fast-select a floating-point extend instruction.
 827 bool PPCFastISel::SelectFPExt(const Instruction *I) {
 828   Value *Src  = I->getOperand(0);
 829   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 830   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
 831
 832   if (SrcVT != MVT::f32 || DestVT != MVT::f64)
 833     return false;
 834
 835   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 836   if (!SrcReg)
 837     return false;
 838
 839   // No code is generated for a FP extend.
 840   updateValueMap(I, SrcReg);
 841   return true;
 842 }
 843
 844 // Attempt to fast-select a floating-point truncate instruction.
 845 bool PPCFastISel::SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
 846   Value *Src  = I->getOperand(0);
 847   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 848   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
 849
 850   if (SrcVT != MVT::f64 || DestVT != MVT::f32)
 851     return false;
 852
 853   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 854   if (!SrcReg)
 855     return false;
 856
 857   // Round the result to single precision.
 858   unsigned DestReg = createResultReg(&PPC::F4RCRegClass);
 859   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::FRSP), DestReg)
 860     .addReg(SrcReg);
 861
 862   updateValueMap(I, DestReg);
 863   return true;
 864 }
 865
 866 // Move an i32 or i64 value in a GPR to an f64 value in an FPR.
 867 // FIXME: When direct register moves are implemented (see PowerISA 2.07),
 868 // those should be used instead of moving via a stack slot when the
 869 // subtarget permits.
 870 // FIXME: The code here is sloppy for the 4-byte case.  Can use a 4-byte
 871 // stack slot and 4-byte store/load sequence.  Or just sext the 4-byte
 872 // case to 8 bytes which produces tighter code but wastes stack space.
 873 unsigned PPCFastISel::PPCMoveToFPReg(MVT SrcVT, unsigned SrcReg,
 874                                      bool IsSigned) {
 875
 876   // If necessary, extend 32-bit int to 64-bit.
 877   if (SrcVT == MVT::i32) {
 878     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RCRegClass);
 879     if (!PPCEmitIntExt(MVT::i32, SrcReg, MVT::i64, TmpReg, !IsSigned))
 880       return 0;
 881     SrcReg = TmpReg;
 882   }
 883
 884   // Get a stack slot 8 bytes wide, aligned on an 8-byte boundary.
 885   Address Addr;
 886   Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 887   Addr.Base.FI = MFI.CreateStackObject(8, 8, false);
 888
 889   // Store the value from the GPR.
 890   if (!PPCEmitStore(MVT::i64, SrcReg, Addr))
 891     return 0;
 892
 893   // Load the integer value into an FPR.  The kind of load used depends
 894   // on a number of conditions.
 895   unsigned LoadOpc = PPC::LFD;
 896
 897   if (SrcVT == MVT::i32) {
 898     if (!IsSigned) {
 899       LoadOpc = PPC::LFIWZX;
 900       Addr.Offset = (PPCSubTarget->isLittleEndian()) ? 0 : 4;
 901     } else if (PPCSubTarget->hasLFIWAX()) {
 902       LoadOpc = PPC::LFIWAX;
 903       Addr.Offset = (PPCSubTarget->isLittleEndian()) ? 0 : 4;
 904     }
 905   }
 906
 907   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::F8RCRegClass;
 908   unsigned ResultReg = 0;
 909   if (!PPCEmitLoad(MVT::f64, ResultReg, Addr, RC, !IsSigned, LoadOpc))
 910     return 0;
 911
 912   return ResultReg;
 913 }
 914
 915 // Attempt to fast-select an integer-to-floating-point conversion.
 916 bool PPCFastISel::SelectIToFP(const Instruction *I, bool IsSigned) {
 917   MVT DstVT;
 918   Type *DstTy = I->getType();
 919   if (!isTypeLegal(DstTy, DstVT))
 920     return false;
 921
 922   if (DstVT != MVT::f32 && DstVT != MVT::f64)
 923     return false;
 924
 925   Value *Src = I->getOperand(0);
 926   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 927   if (!SrcEVT.isSimple())
 928     return false;
 929
 930   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
 931
 932   if (SrcVT != MVT::i8  && SrcVT != MVT::i16 &&
 933       SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i64)
 934     return false;
 935
 936   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 937   if (SrcReg == 0)
 938     return false;
 939
 940   // We can only lower an unsigned convert if we have the newer
 941   // floating-point conversion operations.
 942   if (!IsSigned && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
 943     return false;
 944
 945   // FIXME: For now we require the newer floating-point conversion operations
 946   // (which are present only on P7 and A2 server models) when converting
 947   // to single-precision float.  Otherwise we have to generate a lot of
 948   // fiddly code to avoid double rounding.  If necessary, the fiddly code
 949   // can be found in PPCTargetLowering::LowerINT_TO_FP().
 950   if (DstVT == MVT::f32 && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
 951     return false;
 952
 953   // Extend the input if necessary.
 954   if (SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16) {
 955     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RCRegClass);
 956     if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, MVT::i64, TmpReg, !IsSigned))
 957       return false;
 958     SrcVT = MVT::i64;
 959     SrcReg = TmpReg;
 960   }
 961
 962   // Move the integer value to an FPR.
 963   unsigned FPReg = PPCMoveToFPReg(SrcVT, SrcReg, IsSigned);
 964   if (FPReg == 0)
 965     return false;
 966
 967   // Determine the opcode for the conversion.
 968   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::F8RCRegClass;
 969   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
 970   unsigned Opc;
 971
 972   if (DstVT == MVT::f32)
 973     Opc = IsSigned ? PPC::FCFIDS : PPC::FCFIDUS;
 974   else
 975     Opc = IsSigned ? PPC::FCFID : PPC::FCFIDU;
 976
 977   // Generate the convert.
 978   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
 979     .addReg(FPReg);
 980
 981   updateValueMap(I, DestReg);
 982   return true;
 983 }
 984
 985 // Move the floating-point value in SrcReg into an integer destination
 986 // register, and return the register (or zero if we can't handle it).
 987 // FIXME: When direct register moves are implemented (see PowerISA 2.07),
 988 // those should be used instead of moving via a stack slot when the
 989 // subtarget permits.
 990 unsigned PPCFastISel::PPCMoveToIntReg(const Instruction *I, MVT VT,
 991                                       unsigned SrcReg, bool IsSigned) {
 992   // Get a stack slot 8 bytes wide, aligned on an 8-byte boundary.
 993   // Note that if have STFIWX available, we could use a 4-byte stack
 994   // slot for i32, but this being fast-isel we'll just go with the
 995   // easiest code gen possible.
 996   Address Addr;
 997   Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 998   Addr.Base.FI = MFI.CreateStackObject(8, 8, false);
 999
1000   // Store the value from the FPR.
1001   if (!PPCEmitStore(MVT::f64, SrcReg, Addr))
1002     return 0;
1003
1004   // Reload it into a GPR.  If we want an i32, modify the address
1005   // to have a 4-byte offset so we load from the right place.
1006   if (VT == MVT::i32)
1007     Addr.Offset = 4;
1008
1009   // Look at the currently assigned register for this instruction
1010   // to determine the required register class.
1011   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1012   const TargetRegisterClass *RC =
1013     AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) : nullptr;
1014
1015   unsigned ResultReg = 0;
1016   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, RC, !IsSigned))
1017     return 0;
1018
1019   return ResultReg;
1020 }
1021
1022 // Attempt to fast-select a floating-point-to-integer conversion.
1023 bool PPCFastISel::SelectFPToI(const Instruction *I, bool IsSigned) {
1024   MVT DstVT, SrcVT;
1025   Type *DstTy = I->getType();
1026   if (!isTypeLegal(DstTy, DstVT))
1027     return false;
1028
1029   if (DstVT != MVT::i32 && DstVT != MVT::i64)
1030     return false;
1031
1032   // If we don't have FCTIDUZ and we need it, punt to SelectionDAG.
1033   if (DstVT == MVT::i64 && !IsSigned && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
1034     return false;
1035
1036   Value *Src = I->getOperand(0);
1037   Type *SrcTy = Src->getType();
1038   if (!isTypeLegal(SrcTy, SrcVT))
1039     return false;
1040
1041   if (SrcVT != MVT::f32 && SrcVT != MVT::f64)
1042     return false;
1043
1044   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1045   if (SrcReg == 0)
1046     return false;
1047
1048   // Convert f32 to f64 if necessary.  This is just a meaningless copy
1049   // to get the register class right.  COPY_TO_REGCLASS is needed since
1050   // a COPY from F4RC to F8RC is converted to a F4RC-F4RC copy downstream.
1051   const TargetRegisterClass *InRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
1052   if (InRC == &PPC::F4RCRegClass) {
1053     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::F8RCRegClass);
1054     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1055             TII.get(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS), TmpReg)
1056       .addReg(SrcReg).addImm(PPC::F8RCRegClassID);
1057     SrcReg = TmpReg;
1058   }
1059
1060   // Determine the opcode for the conversion, which takes place
1061   // entirely within FPRs.
1062   unsigned DestReg = createResultReg(&PPC::F8RCRegClass);
1063   unsigned Opc;
1064
1065   if (DstVT == MVT::i32)
1066     if (IsSigned)
1067       Opc = PPC::FCTIWZ;
1068     else
1069       Opc = PPCSubTarget->hasFPCVT() ? PPC::FCTIWUZ : PPC::FCTIDZ;
1070   else
1071     Opc = IsSigned ? PPC::FCTIDZ : PPC::FCTIDUZ;
1072
1073   // Generate the convert.
1074   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1075     .addReg(SrcReg);
1076
1077   // Now move the integer value from a float register to an integer register.
1078   unsigned IntReg = PPCMoveToIntReg(I, DstVT, DestReg, IsSigned);
1079   if (IntReg == 0)
1080     return false;
1081
1082   updateValueMap(I, IntReg);
1083   return true;
1084 }
1085
1086 // Attempt to fast-select a binary integer operation that isn't already
1087 // handled automatically.
1088 bool PPCFastISel::SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode) {
1089   EVT DestVT  = TLI.getValueType(I->getType(), true);
1090
1091   // We can get here in the case when we have a binary operation on a non-legal
1092   // type and the target independent selector doesn't know how to handle it.
1093   if (DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8)
1094     return false;
1095
1096   // Look at the currently assigned register for this instruction
1097   // to determine the required register class.  If there is no register,
1098   // make a conservative choice (don't assign R0).
1099   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1100   const TargetRegisterClass *RC =
1101     (AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) :
1102      &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1103   bool IsGPRC = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
1104
1105   unsigned Opc;
1106   switch (ISDOpcode) {
1107     default: return false;
1108     case ISD::ADD:
1109       Opc = IsGPRC ? PPC::ADD4 : PPC::ADD8;
1110       break;
1111     case ISD::OR:
1112       Opc = IsGPRC ? PPC::OR : PPC::OR8;
1113       break;
1114     case ISD::SUB:
1115       Opc = IsGPRC ? PPC::SUBF : PPC::SUBF8;
1116       break;
1117   }
1118
1119   unsigned ResultReg = createResultReg(RC ? RC : &PPC::G8RCRegClass);
1120   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(I->getOperand(0));
1121   if (SrcReg1 == 0) return false;
1122
1123   // Handle case of small immediate operand.
1124   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1125     const APInt &CIVal = ConstInt->getValue();
1126     int Imm = (int)CIVal.getSExtValue();
1127     bool UseImm = true;
1128     if (isInt<16>(Imm)) {
1129       switch (Opc) {
1130         default:
1131           llvm_unreachable("Missing case!");
1132         case PPC::ADD4:
1133           Opc = PPC::ADDI;
1134           MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1135           break;
1136         case PPC::ADD8:
1137           Opc = PPC::ADDI8;
1138           MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1139           break;
1140         case PPC::OR:
1141           Opc = PPC::ORI;
1142           break;
1143         case PPC::OR8:
1144           Opc = PPC::ORI8;
1145           break;
1146         case PPC::SUBF:
1147           if (Imm == -32768)
1148             UseImm = false;
1149           else {
1150             Opc = PPC::ADDI;
1151             MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1152             Imm = -Imm;
1153           }
1154           break;
1155         case PPC::SUBF8:
1156           if (Imm == -32768)
1157             UseImm = false;
1158           else {
1159             Opc = PPC::ADDI8;
1160             MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1161             Imm = -Imm;
1162           }
1163           break;
1164       }
1165
1166       if (UseImm) {
1167         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc),
1168                 ResultReg)
1169             .addReg(SrcReg1)
1170             .addImm(Imm);
1171         updateValueMap(I, ResultReg);
1172         return true;
1173       }
1174     }
1175   }
1176
1177   // Reg-reg case.
1178   unsigned SrcReg2 = getRegForValue(I->getOperand(1));
1179   if (SrcReg2 == 0) return false;
1180
1181   // Reverse operands for subtract-from.
1182   if (ISDOpcode == ISD::SUB)
1183     std::swap(SrcReg1, SrcReg2);
1184
1185   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
1186     .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2);
1187   updateValueMap(I, ResultReg);
1188   return true;
1189 }
1190
1191 // Handle arguments to a call that we're attempting to fast-select.
1192 // Return false if the arguments are too complex for us at the moment.
1193 bool PPCFastISel::processCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
1194                                   SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
1195                                   SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
1196                                   SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
1197                                   SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
1198                                   CallingConv::ID CC,
1199                                   unsigned &NumBytes,
1200                                   bool IsVarArg) {
1201   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1202   CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, ArgLocs, *Context);
1203
1204   // Reserve space for the linkage area on the stack.
1205   bool isELFv2ABI = PPCSubTarget->isELFv2ABI();
1206   unsigned LinkageSize = PPCFrameLowering::getLinkageSize(true, false,
1207                                                           isELFv2ABI);
1208   CCInfo.AllocateStack(LinkageSize, 8);
1209
1210   CCInfo.AnalyzeCallOperands(ArgVTs, ArgFlags, CC_PPC64_ELF_FIS);
1211
1212   // Bail out if we can't handle any of the arguments.
1213   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1214     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1215     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1216
1217     // Skip vector arguments for now, as well as long double and
1218     // uint128_t, and anything that isn't passed in a register.
1219     if (ArgVT.isVector() || ArgVT.getSizeInBits() > 64 || ArgVT == MVT::i1 ||
1220         !VA.isRegLoc() || VA.needsCustom())
1221       return false;
1222
1223     // Skip bit-converted arguments for now.
1224     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt)
1225       return false;
1226   }
1227
1228   // Get a count of how many bytes are to be pushed onto the stack.
1229   NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
1230
1231   // The prolog code of the callee may store up to 8 GPR argument registers to
1232   // the stack, allowing va_start to index over them in memory if its varargs.
1233   // Because we cannot tell if this is needed on the caller side, we have to
1234   // conservatively assume that it is needed.  As such, make sure we have at
1235   // least enough stack space for the caller to store the 8 GPRs.
1236   // FIXME: On ELFv2, it may be unnecessary to allocate the parameter area.
1237   NumBytes = std::max(NumBytes, LinkageSize + 64);
1238
1239   // Issue CALLSEQ_START.
1240   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1241           TII.get(TII.getCallFrameSetupOpcode()))
1242     .addImm(NumBytes);
1243
1244   // Prepare to assign register arguments.  Every argument uses up a
1245   // GPR protocol register even if it's passed in a floating-point
1246   // register.
1247   unsigned NextGPR = PPC::X3;
1248   unsigned NextFPR = PPC::F1;
1249
1250   // Process arguments.
1251   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1252     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1253     unsigned Arg = ArgRegs[VA.getValNo()];
1254     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1255
1256     // Handle argument promotion and bitcasts.
1257     switch (VA.getLocInfo()) {
1258       default:
1259         llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1260       case CCValAssign::Full:
1261         break;
1262       case CCValAssign::SExt: {
1263         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1264         const TargetRegisterClass *RC =
1265           (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1266         unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1267         if (!PPCEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, TmpReg, /*IsZExt*/false))
1268           llvm_unreachable("Failed to emit a sext!");
1269         ArgVT = DestVT;
1270         Arg = TmpReg;
1271         break;
1272       }
1273       case CCValAssign::AExt:
1274       case CCValAssign::ZExt: {
1275         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1276         const TargetRegisterClass *RC =
1277           (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1278         unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1279         if (!PPCEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, TmpReg, /*IsZExt*/true))
1280           llvm_unreachable("Failed to emit a zext!");
1281         ArgVT = DestVT;
1282         Arg = TmpReg;
1283         break;
1284       }
1285       case CCValAssign::BCvt: {
1286         // FIXME: Not yet handled.
1287         llvm_unreachable("Should have bailed before getting here!");
1288         break;
1289       }
1290     }
1291
1292     // Copy this argument to the appropriate register.
1293     unsigned ArgReg;
1294     if (ArgVT == MVT::f32 || ArgVT == MVT::f64) {
1295       ArgReg = NextFPR++;
1296       ++NextGPR;
1297     } else
1298       ArgReg = NextGPR++;
1299
1300     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1301             TII.get(TargetOpcode::COPY), ArgReg).addReg(Arg);
1302     RegArgs.push_back(ArgReg);
1303   }
1304
1305   return true;
1306 }
1307
1308 // For a call that we've determined we can fast-select, finish the
1309 // call sequence and generate a copy to obtain the return value (if any).
1310 void PPCFastISel::finishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1311                              const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
1312                              unsigned &NumBytes, bool IsVarArg) {
1313   // Issue CallSEQ_END.
1314   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1315           TII.get(TII.getCallFrameDestroyOpcode()))
1316     .addImm(NumBytes).addImm(0);
1317
1318   // Next, generate a copy to obtain the return value.
1319   // FIXME: No multi-register return values yet, though I don't foresee
1320   // any real difficulties there.
1321   if (RetVT != MVT::isVoid) {
1322     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
1323     CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, RVLocs, *Context);
1324     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1325     CCValAssign &VA = RVLocs[0];
1326     assert(RVLocs.size() == 1 && "No support for multi-reg return values!");
1327     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1328
1329     MVT DestVT = VA.getValVT();
1330     MVT CopyVT = DestVT;
1331
1332     // Ints smaller than a register still arrive in a full 64-bit
1333     // register, so make sure we recognize this.
1334     if (RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32)
1335       CopyVT = MVT::i64;
1336
1337     unsigned SourcePhysReg = VA.getLocReg();
1338     unsigned ResultReg = 0;
1339
1340     if (RetVT == CopyVT) {
1341       const TargetRegisterClass *CpyRC = TLI.getRegClassFor(CopyVT);
1342       ResultReg = createResultReg(CpyRC);
1343
1344       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1345               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1346         .addReg(SourcePhysReg);
1347
1348     // If necessary, round the floating result to single precision.
1349     } else if (CopyVT == MVT::f64) {
1350       ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1351       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::FRSP),
1352               ResultReg).addReg(SourcePhysReg);
1353
1354     // If only the low half of a general register is needed, generate
1355     // a GPRC copy instead of a G8RC copy.  (EXTRACT_SUBREG can't be
1356     // used along the fast-isel path (not lowered), and downstream logic
1357     // also doesn't like a direct subreg copy on a physical reg.)
1358     } else if (RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32) {
1359       ResultReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
1360       // Convert physical register from G8RC to GPRC.
1361       SourcePhysReg -= PPC::X0 - PPC::R0;
1362       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1363               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1364         .addReg(SourcePhysReg);
1365     }
1366
1367     assert(ResultReg && "ResultReg unset!");
1368     UsedRegs.push_back(SourcePhysReg);
1369     updateValueMap(I, ResultReg);
1370   }
1371 }
1372
1373 // Attempt to fast-select a call instruction.
1374 bool PPCFastISel::SelectCall(const Instruction *I) {
1375   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1376   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1377
1378   // Can't handle inline asm.
1379   if (isa<InlineAsm>(Callee))
1380     return false;
1381
1382   // Allow SelectionDAG isel to handle tail calls.
1383   if (CI->isTailCall())
1384     return false;
1385
1386   // Obtain calling convention.
1387   ImmutableCallSite CS(CI);
1388   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
1389
1390   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1391   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1392   bool IsVarArg = FTy->isVarArg();
1393
1394   // Not ready for varargs yet.
1395   if (IsVarArg)
1396     return false;
1397
1398   // Handle simple calls for now, with legal return types and
1399   // those that can be extended.
1400   Type *RetTy = I->getType();
1401   MVT RetVT;
1402   if (RetTy->isVoidTy())
1403     RetVT = MVT::isVoid;
1404   else if (!isTypeLegal(RetTy, RetVT) && RetVT != MVT::i16 &&
1405            RetVT != MVT::i8)
1406     return false;
1407
1408   // FIXME: No multi-register return values yet.
1409   if (RetVT != MVT::isVoid && RetVT != MVT::i8 && RetVT != MVT::i16 &&
1410       RetVT != MVT::i32 && RetVT != MVT::i64 && RetVT != MVT::f32 &&
1411       RetVT != MVT::f64) {
1412     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
1413     CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, RVLocs, *Context);
1414     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1415     if (RVLocs.size() > 1)
1416       return false;
1417   }
1418
1419   // Bail early if more than 8 arguments, as we only currently
1420   // handle arguments passed in registers.
1421   unsigned NumArgs = CS.arg_size();
1422   if (NumArgs > 8)
1423     return false;
1424
1425   // Set up the argument vectors.
1426   SmallVector<Value*, 8> Args;
1427   SmallVector<unsigned, 8> ArgRegs;
1428   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
1429   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
1430
1431   Args.reserve(NumArgs);
1432   ArgRegs.reserve(NumArgs);
1433   ArgVTs.reserve(NumArgs);
1434   ArgFlags.reserve(NumArgs);
1435
1436   for (ImmutableCallSite::arg_iterator II = CS.arg_begin(), IE = CS.arg_end();
1437        II != IE; ++II) {
1438     // FIXME: ARM does something for intrinsic calls here, check into that.
1439
1440     unsigned AttrIdx = II - CS.arg_begin() + 1;
1441
1442     // Only handle easy calls for now.  It would be reasonably easy
1443     // to handle <= 8-byte structures passed ByVal in registers, but we
1444     // have to ensure they are right-justified in the register.
1445     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::InReg) ||
1446         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::StructRet) ||
1447         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::Nest) ||
1448         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ByVal))
1449       return false;
1450
1451     ISD::ArgFlagsTy Flags;
1452     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::SExt))
1453       Flags.setSExt();
1454     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ZExt))
1455       Flags.setZExt();
1456
1457     Type *ArgTy = (*II)->getType();
1458     MVT ArgVT;
1459     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT) && ArgVT != MVT::i16 && ArgVT != MVT::i8)
1460       return false;
1461
1462     if (ArgVT.isVector())
1463       return false;
1464
1465     unsigned Arg = getRegForValue(*II);
1466     if (Arg == 0)
1467       return false;
1468
1469     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
1470     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
1471
1472     Args.push_back(*II);
1473     ArgRegs.push_back(Arg);
1474     ArgVTs.push_back(ArgVT);
1475     ArgFlags.push_back(Flags);
1476   }
1477
1478   // Process the arguments.
1479   SmallVector<unsigned, 8> RegArgs;
1480   unsigned NumBytes;
1481
1482   if (!processCallArgs(Args, ArgRegs, ArgVTs, ArgFlags,
1483                        RegArgs, CC, NumBytes, IsVarArg))
1484     return false;
1485
1486   // FIXME: No handling for function pointers yet.  This requires
1487   // implementing the function descriptor (OPD) setup.
1488   const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Callee);
1489   if (!GV)
1490     return false;
1491
1492   // Build direct call with NOP for TOC restore.
1493   // FIXME: We can and should optimize away the NOP for local calls.
1494   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1495                                     TII.get(PPC::BL8_NOP));
1496   // Add callee.
1497   MIB.addGlobalAddress(GV);
1498
1499   // Add implicit physical register uses to the call.
1500   for (unsigned II = 0, IE = RegArgs.size(); II != IE; ++II)
1501     MIB.addReg(RegArgs[II], RegState::Implicit);
1502
1503   // Direct calls in the ELFv2 ABI need the TOC register live into the call.
1504   if (PPCSubTarget->isELFv2ABI())
1505     MIB.addReg(PPC::X2, RegState::Implicit);
1506
1507   // Add a register mask with the call-preserved registers.  Proper
1508   // defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
1509   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CC));
1510
1511   // Finish off the call including any return values.
1512   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
1513   finishCall(RetVT, UsedRegs, I, CC, NumBytes, IsVarArg);
1514
1515   // Set all unused physregs defs as dead.
1516   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
1517
1518   return true;
1519 }
1520
1521 // Attempt to fast-select a return instruction.
1522 bool PPCFastISel::SelectRet(const Instruction *I) {
1523
1524   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
1525     return false;
1526
1527   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
1528   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
1529
1530   // Build a list of return value registers.
1531   SmallVector<unsigned, 4> RetRegs;
1532   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
1533
1534   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
1535     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
1536     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes(), Outs, TLI);
1537
1538     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
1539     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
1540     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, ValLocs, *Context);
1541     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1542     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
1543
1544     // FIXME: Only one output register for now.
1545     if (ValLocs.size() > 1)
1546       return false;
1547
1548     // Special case for returning a constant integer of any size.
1549     // Materialize the constant as an i64 and copy it to the return
1550     // register. We still need to worry about properly extending the sign. E.g:
1551     // If the constant has only one bit, it means it is a boolean. Therefore
1552     // we can't use PPCMaterializeInt because it extends the sign which will
1553     // cause negations of the returned value to be incorrect as they are
1554     // implemented as the flip of the least significant bit.
1555     if (isa<ConstantInt>(*RV)) {
1556       const Constant *C = cast<Constant>(RV);
1557
1558       CCValAssign &VA = ValLocs[0];
1559
1560       unsigned RetReg = VA.getLocReg();
1561       unsigned SrcReg = PPCMaterializeInt(C, MVT::i64,
1562                                           VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt);
1563
1564       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1565             TII.get(TargetOpcode::COPY), RetReg).addReg(SrcReg);
1566
1567       RetRegs.push_back(RetReg);
1568
1569     } else {
1570       unsigned Reg = getRegForValue(RV);
1571
1572       if (Reg == 0)
1573         return false;
1574
1575       // Copy the result values into the output registers.
1576       for (unsigned i = 0; i < ValLocs.size(); ++i) {
1577
1578         CCValAssign &VA = ValLocs[i];
1579         assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1580         RetRegs.push_back(VA.getLocReg());
1581         unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
1582
1583         EVT RVEVT = TLI.getValueType(RV->getType());
1584         if (!RVEVT.isSimple())
1585           return false;
1586         MVT RVVT = RVEVT.getSimpleVT();
1587         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1588
1589         if (RVVT != DestVT && RVVT != MVT::i8 &&
1590             RVVT != MVT::i16 && RVVT != MVT::i32)
1591           return false;
1592
1593         if (RVVT != DestVT) {
1594           switch (VA.getLocInfo()) {
1595             default:
1596               llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1597             case CCValAssign::Full:
1598               llvm_unreachable("Full value assign but types don't match?");
1599             case CCValAssign::AExt:
1600             case CCValAssign::ZExt: {
1601               const TargetRegisterClass *RC =
1602                 (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1603               unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1604               if (!PPCEmitIntExt(RVVT, SrcReg, DestVT, TmpReg, true))
1605                 return false;
1606               SrcReg = TmpReg;
1607               break;
1608             }
1609             case CCValAssign::SExt: {
1610               const TargetRegisterClass *RC =
1611                 (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1612               unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1613               if (!PPCEmitIntExt(RVVT, SrcReg, DestVT, TmpReg, false))
1614                 return false;
1615               SrcReg = TmpReg;
1616               break;
1617             }
1618           }
1619         }
1620
1621         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1622                 TII.get(TargetOpcode::COPY), RetRegs[i])
1623           .addReg(SrcReg);
1624       }
1625     }
1626   }
1627
1628   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1629                                     TII.get(PPC::BLR));
1630
1631   for (unsigned i = 0, e = RetRegs.size(); i != e; ++i)
1632     MIB.addReg(RetRegs[i], RegState::Implicit);
1633
1634   return true;
1635 }
1636
1637 // Attempt to emit an integer extend of SrcReg into DestReg.  Both
1638 // signed and zero extensions are supported.  Return false if we
1639 // can't handle it.
1640 bool PPCFastISel::PPCEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
1641                                 unsigned DestReg, bool IsZExt) {
1642   if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i64)
1643     return false;
1644   if (SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i16 && SrcVT != MVT::i32)
1645     return false;
1646
1647   // Signed extensions use EXTSB, EXTSH, EXTSW.
1648   if (!IsZExt) {
1649     unsigned Opc;
1650     if (SrcVT == MVT::i8)
1651       Opc = (DestVT == MVT::i32) ? PPC::EXTSB : PPC::EXTSB8_32_64;
1652     else if (SrcVT == MVT::i16)
1653       Opc = (DestVT == MVT::i32) ? PPC::EXTSH : PPC::EXTSH8_32_64;
1654     else {
1655       assert(DestVT == MVT::i64 && "Signed extend from i32 to i32??");
1656       Opc = PPC::EXTSW_32_64;
1657     }
1658     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1659       .addReg(SrcReg);
1660
1661   // Unsigned 32-bit extensions use RLWINM.
1662   } else if (DestVT == MVT::i32) {
1663     unsigned MB;
1664     if (SrcVT == MVT::i8)
1665       MB = 24;
1666     else {
1667       assert(SrcVT == MVT::i16 && "Unsigned extend from i32 to i32??");
1668       MB = 16;
1669     }
1670     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::RLWINM),
1671             DestReg)
1672       .addReg(SrcReg).addImm(/*SH=*/0).addImm(MB).addImm(/*ME=*/31);
1673
1674   // Unsigned 64-bit extensions use RLDICL (with a 32-bit source).
1675   } else {
1676     unsigned MB;
1677     if (SrcVT == MVT::i8)
1678       MB = 56;
1679     else if (SrcVT == MVT::i16)
1680       MB = 48;
1681     else
1682       MB = 32;
1683     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1684             TII.get(PPC::RLDICL_32_64), DestReg)
1685       .addReg(SrcReg).addImm(/*SH=*/0).addImm(MB);
1686   }
1687
1688   return true;
1689 }
1690
1691 // Attempt to fast-select an indirect branch instruction.
1692 bool PPCFastISel::SelectIndirectBr(const Instruction *I) {
1693   unsigned AddrReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1694   if (AddrReg == 0)
1695     return false;
1696
1697   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::MTCTR8))
1698     .addReg(AddrReg);
1699   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::BCTR8));
1700
1701   const IndirectBrInst *IB = cast<IndirectBrInst>(I);
1702   for (unsigned i = 0, e = IB->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1703     FuncInfo.MBB->addSuccessor(FuncInfo.MBBMap[IB->getSuccessor(i)]);
1704
1705   return true;
1706 }
1707
1708 // Attempt to fast-select an integer truncate instruction.
1709 bool PPCFastISel::SelectTrunc(const Instruction *I) {
1710   Value *Src  = I->getOperand(0);
1711   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
1712   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
1713
1714   if (SrcVT != MVT::i64 && SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i16)
1715     return false;
1716
1717   if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8)
1718     return false;
1719
1720   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1721   if (!SrcReg)
1722     return false;
1723
1724   // The only interesting case is when we need to switch register classes.
1725   if (SrcVT == MVT::i64) {
1726     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
1727     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1728             TII.get(TargetOpcode::COPY),
1729             ResultReg).addReg(SrcReg, 0, PPC::sub_32);
1730     SrcReg = ResultReg;
1731   }
1732
1733   updateValueMap(I, SrcReg);
1734   return true;
1735 }
1736
1737 // Attempt to fast-select an integer extend instruction.
1738 bool PPCFastISel::SelectIntExt(const Instruction *I) {
1739   Type *DestTy = I->getType();
1740   Value *Src = I->getOperand(0);
1741   Type *SrcTy = Src->getType();
1742
1743   bool IsZExt = isa<ZExtInst>(I);
1744   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1745   if (!SrcReg) return false;
1746
1747   EVT SrcEVT, DestEVT;
1748   SrcEVT = TLI.getValueType(SrcTy, true);
1749   DestEVT = TLI.getValueType(DestTy, true);
1750   if (!SrcEVT.isSimple())
1751     return false;
1752   if (!DestEVT.isSimple())
1753     return false;
1754
1755   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
1756   MVT DestVT = DestEVT.getSimpleVT();
1757
1758   // If we know the register class needed for the result of this
1759   // instruction, use it.  Otherwise pick the register class of the
1760   // correct size that does not contain X0/R0, since we don't know
1761   // whether downstream uses permit that assignment.
1762   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1763   const TargetRegisterClass *RC =
1764     (AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) :
1765      (DestVT == MVT::i64 ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass :
1766       &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass));
1767   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1768
1769   if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, DestVT, ResultReg, IsZExt))
1770     return false;
1771
1772   updateValueMap(I, ResultReg);
1773   return true;
1774 }
1775
1776 // Attempt to fast-select an instruction that wasn't handled by
1777 // the table-generated machinery.
1778 bool PPCFastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
1779
1780   switch (I->getOpcode()) {
1781     case Instruction::Load:
1782       return SelectLoad(I);
1783     case Instruction::Store:
1784       return SelectStore(I);
1785     case Instruction::Br:
1786       return SelectBranch(I);
1787     case Instruction::IndirectBr:
1788       return SelectIndirectBr(I);
1789     case Instruction::FPExt:
1790       return SelectFPExt(I);
1791     case Instruction::FPTrunc:
1792       return SelectFPTrunc(I);
1793     case Instruction::SIToFP:
1794       return SelectIToFP(I, /*IsSigned*/ true);
1795     case Instruction::UIToFP:
1796       return SelectIToFP(I, /*IsSigned*/ false);
1797     case Instruction::FPToSI:
1798       return SelectFPToI(I, /*IsSigned*/ true);
1799     case Instruction::FPToUI:
1800       return SelectFPToI(I, /*IsSigned*/ false);
1801     case Instruction::Add:
1802       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::ADD);
1803     case Instruction::Or:
1804       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::OR);
1805     case Instruction::Sub:
1806       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::SUB);
1807     case Instruction::Call:
1808       if (dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1809         return false;
1810       return SelectCall(I);
1811     case Instruction::Ret:
1812       return SelectRet(I);
1813     case Instruction::Trunc:
1814       return SelectTrunc(I);
1815     case Instruction::ZExt:
1816     case Instruction::SExt:
1817       return SelectIntExt(I);
1818     // Here add other flavors of Instruction::XXX that automated
1819     // cases don't catch.  For example, switches are terminators
1820     // that aren't yet handled.
1821     default:
1822       break;
1823   }
1824   return false;
1825 }
1826
1827 // Materialize a floating-point constant into a register, and return
1828 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1829 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT) {
1830   // No plans to handle long double here.
1831   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
1832     return 0;
1833
1834   // All FP constants are loaded from the constant pool.
1835   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(CFP->getType());
1836   assert(Align > 0 && "Unexpectedly missing alignment information!");
1837   unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(cast<Constant>(CFP), Align);
1838   unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
1839   CodeModel::Model CModel = TM.getCodeModel();
1840
1841   MachineMemOperand *MMO =
1842     FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
1843       MachinePointerInfo::getConstantPool(), MachineMemOperand::MOLoad,
1844       (VT == MVT::f32) ? 4 : 8, Align);
1845
1846   unsigned Opc = (VT == MVT::f32) ? PPC::LFS : PPC::LFD;
1847   unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1848
1849   // For small code model, generate a LF[SD](0, LDtocCPT(Idx, X2)).
1850   if (CModel == CodeModel::Small || CModel == CodeModel::JITDefault) {
1851     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocCPT),
1852             TmpReg)
1853       .addConstantPoolIndex(Idx).addReg(PPC::X2);
1854     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1855       .addImm(0).addReg(TmpReg).addMemOperand(MMO);
1856   } else {
1857     // Otherwise we generate LF[SD](Idx[lo], ADDIStocHA(X2, Idx)).
1858     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDIStocHA),
1859             TmpReg).addReg(PPC::X2).addConstantPoolIndex(Idx);
1860     // But for large code model, we must generate a LDtocL followed
1861     // by the LF[SD].
1862     if (CModel == CodeModel::Large) {
1863       unsigned TmpReg2 = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1864       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocL),
1865               TmpReg2).addConstantPoolIndex(Idx).addReg(TmpReg);
1866       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1867         .addImm(0).addReg(TmpReg2);
1868     } else
1869       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1870         .addConstantPoolIndex(Idx, 0, PPCII::MO_TOC_LO)
1871         .addReg(TmpReg)
1872         .addMemOperand(MMO);
1873   }
1874
1875   return DestReg;
1876 }
1877
1878 // Materialize the address of a global value into a register, and return
1879 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1880 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT) {
1881   assert(VT == MVT::i64 && "Non-address!");
1882   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass;
1883   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
1884
1885   // Global values may be plain old object addresses, TLS object
1886   // addresses, constant pool entries, or jump tables.  How we generate
1887   // code for these may depend on small, medium, or large code model.
1888   CodeModel::Model CModel = TM.getCodeModel();
1889
1890   // FIXME: Jump tables are not yet required because fast-isel doesn't
1891   // handle switches; if that changes, we need them as well.  For now,
1892   // what follows assumes everything's a generic (or TLS) global address.
1893
1894   // FIXME: We don't yet handle the complexity of TLS.
1895   if (GV->isThreadLocal())
1896     return 0;
1897
1898   // For small code model, generate a simple TOC load.
1899   if (CModel == CodeModel::Small || CModel == CodeModel::JITDefault)
1900     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtoc),
1901             DestReg)
1902         .addGlobalAddress(GV)
1903         .addReg(PPC::X2);
1904   else {
1905     // If the address is an externally defined symbol, a symbol with common
1906     // or externally available linkage, a non-local function address, or a
1907     // jump table address (not yet needed), or if we are generating code
1908     // for large code model, we generate:
1909     //       LDtocL(GV, ADDIStocHA(%X2, GV))
1910     // Otherwise we generate:
1911     //       ADDItocL(ADDIStocHA(%X2, GV), GV)
1912     // Either way, start with the ADDIStocHA:
1913     unsigned HighPartReg = createResultReg(RC);
1914     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDIStocHA),
1915             HighPartReg).addReg(PPC::X2).addGlobalAddress(GV);
1916
1917     // If/when switches are implemented, jump tables should be handled
1918     // on the "if" path here.
1919     if (CModel == CodeModel::Large ||
1920         (GV->getType()->getElementType()->isFunctionTy() &&
1921          (GV->isDeclaration() || GV->isWeakForLinker())) ||
1922         GV->isDeclaration() || GV->hasCommonLinkage() ||
1923         GV->hasAvailableExternallyLinkage())
1924       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocL),
1925               DestReg).addGlobalAddress(GV).addReg(HighPartReg);
1926     else
1927       // Otherwise generate the ADDItocL.
1928       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDItocL),
1929               DestReg).addReg(HighPartReg).addGlobalAddress(GV);
1930   }
1931
1932   return DestReg;
1933 }
1934
1935 // Materialize a 32-bit integer constant into a register, and return
1936 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1937 unsigned PPCFastISel::PPCMaterialize32BitInt(int64_t Imm,
1938                                              const TargetRegisterClass *RC) {
1939   unsigned Lo = Imm & 0xFFFF;
1940   unsigned Hi = (Imm >> 16) & 0xFFFF;
1941
1942   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1943   bool IsGPRC = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
1944
1945   if (isInt<16>(Imm))
1946     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1947             TII.get(IsGPRC ? PPC::LI : PPC::LI8), ResultReg)
1948       .addImm(Imm);
1949   else if (Lo) {
1950     // Both Lo and Hi have nonzero bits.
1951     unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1952     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1953             TII.get(IsGPRC ? PPC::LIS : PPC::LIS8), TmpReg)
1954       .addImm(Hi);
1955     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1956             TII.get(IsGPRC ? PPC::ORI : PPC::ORI8), ResultReg)
1957       .addReg(TmpReg).addImm(Lo);
1958   } else
1959     // Just Hi bits.
1960     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1961             TII.get(IsGPRC ? PPC::LIS : PPC::LIS8), ResultReg)
1962       .addImm(Hi);
1963
1964   return ResultReg;
1965 }
1966
1967 // Materialize a 64-bit integer constant into a register, and return
1968 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1969 unsigned PPCFastISel::PPCMaterialize64BitInt(int64_t Imm,
1970                                              const TargetRegisterClass *RC) {
1971   unsigned Remainder = 0;
1972   unsigned Shift = 0;
1973
1974   // If the value doesn't fit in 32 bits, see if we can shift it
1975   // so that it fits in 32 bits.
1976   if (!isInt<32>(Imm)) {
1977     Shift = countTrailingZeros<uint64_t>(Imm);
1978     int64_t ImmSh = static_cast<uint64_t>(Imm) >> Shift;
1979
1980     if (isInt<32>(ImmSh))
1981       Imm = ImmSh;
1982     else {
1983       Remainder = Imm;
1984       Shift = 32;
1985       Imm >>= 32;
1986     }
1987   }
1988
1989   // Handle the high-order 32 bits (if shifted) or the whole 32 bits
1990   // (if not shifted).
1991   unsigned TmpReg1 = PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
1992   if (!Shift)
1993     return TmpReg1;
1994
1995   // If upper 32 bits were not zero, we've built them and need to shift
1996   // them into place.
1997   unsigned TmpReg2;
1998   if (Imm) {
1999     TmpReg2 = createResultReg(RC);
2000     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::RLDICR),
2001             TmpReg2).addReg(TmpReg1).addImm(Shift).addImm(63 - Shift);
2002   } else
2003     TmpReg2 = TmpReg1;
2004
2005   unsigned TmpReg3, Hi, Lo;
2006   if ((Hi = (Remainder >> 16) & 0xFFFF)) {
2007     TmpReg3 = createResultReg(RC);
2008     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ORIS8),
2009             TmpReg3).addReg(TmpReg2).addImm(Hi);
2010   } else
2011     TmpReg3 = TmpReg2;
2012
2013   if ((Lo = Remainder & 0xFFFF)) {
2014     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2015     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ORI8),
2016             ResultReg).addReg(TmpReg3).addImm(Lo);
2017     return ResultReg;
2018   }
2019
2020   return TmpReg3;
2021 }
2022
2023
2024 // Materialize an integer constant into a register, and return
2025 // the register number (or zero if we failed to handle it).
2026 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT,
2027                                                            bool UseSExt) {
2028   // If we're using CR bit registers for i1 values, handle that as a special
2029   // case first.
2030   if (VT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits()) {
2031     const ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
2032     unsigned ImmReg = createResultReg(&PPC::CRBITRCRegClass);
2033     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2034             TII.get(CI->isZero() ? PPC::CRUNSET : PPC::CRSET), ImmReg);
2035     return ImmReg;
2036   }
2037
2038   if (VT != MVT::i64 && VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 &&
2039       VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
2040     return 0;
2041
2042   const TargetRegisterClass *RC = ((VT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass :
2043                                    &PPC::GPRCRegClass);
2044
2045   // If the constant is in range, use a load-immediate.
2046   const ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
2047   if (isInt<16>(CI->getSExtValue())) {
2048     unsigned Opc = (VT == MVT::i64) ? PPC::LI8 : PPC::LI;
2049     unsigned ImmReg = createResultReg(RC);
2050     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ImmReg)
2051       .addImm( (UseSExt) ? CI->getSExtValue() : CI->getZExtValue() );
2052     return ImmReg;
2053   }
2054
2055   // Construct the constant piecewise.
2056   int64_t Imm = CI->getZExtValue();
2057
2058   if (VT == MVT::i64)
2059     return PPCMaterialize64BitInt(Imm, RC);
2060   else if (VT == MVT::i32)
2061     return PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
2062
2063   return 0;
2064 }
2065
2066 // Materialize a constant into a register, and return the register
2067 // number (or zero if we failed to handle it).
2068 unsigned PPCFastISel::fastMaterializeConstant(const Constant *C) {
2069   EVT CEVT = TLI.getValueType(C->getType(), true);
2070
2071   // Only handle simple types.
2072   if (!CEVT.isSimple()) return 0;
2073   MVT VT = CEVT.getSimpleVT();
2074
2075   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C))
2076     return PPCMaterializeFP(CFP, VT);
2077   else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
2078     return PPCMaterializeGV(GV, VT);
2079   else if (isa<ConstantInt>(C))
2080     return PPCMaterializeInt(C, VT);
2081
2082   return 0;
2083 }
2084
2085 // Materialize the address created by an alloca into a register, and
2086 // return the register number (or zero if we failed to handle it).
2087 unsigned PPCFastISel::fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) {
2088   // Don't handle dynamic allocas.
2089   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(AI)) return 0;
2090
2091   MVT VT;
2092   if (!isLoadTypeLegal(AI->getType(), VT)) return 0;
2093
2094   DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
2095     FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
2096
2097   if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
2098     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
2099     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDI8),
2100             ResultReg).addFrameIndex(SI->second).addImm(0);
2101     return ResultReg;
2102   }
2103
2104   return 0;
2105 }
2106
2107 // Fold loads into extends when possible.
2108 // FIXME: We can have multiple redundant extend/trunc instructions
2109 // following a load.  The folding only picks up one.  Extend this
2110 // to check subsequent instructions for the same pattern and remove
2111 // them.  Thus ResultReg should be the def reg for the last redundant
2112 // instruction in a chain, and all intervening instructions can be
2113 // removed from parent.  Change test/CodeGen/PowerPC/fast-isel-fold.ll
2114 // to add ELF64-NOT: rldicl to the appropriate tests when this works.
2115 bool PPCFastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2116                                       const LoadInst *LI) {
2117   // Verify we have a legal type before going any further.
2118   MVT VT;
2119   if (!isLoadTypeLegal(LI->getType(), VT))
2120     return false;
2121
2122   // Combine load followed by zero- or sign-extend.
2123   bool IsZExt = false;
2124   switch(MI->getOpcode()) {
2125     default:
2126       return false;
2127
2128     case PPC::RLDICL:
2129     case PPC::RLDICL_32_64: {
2130       IsZExt = true;
2131       unsigned MB = MI->getOperand(3).getImm();
2132       if ((VT == MVT::i8 && MB <= 56) ||
2133           (VT == MVT::i16 && MB <= 48) ||
2134           (VT == MVT::i32 && MB <= 32))
2135         break;
2136       return false;
2137     }
2138
2139     case PPC::RLWINM:
2140     case PPC::RLWINM8: {
2141       IsZExt = true;
2142       unsigned MB = MI->getOperand(3).getImm();
2143       if ((VT == MVT::i8 && MB <= 24) ||
2144           (VT == MVT::i16 && MB <= 16))
2145         break;
2146       return false;
2147     }
2148
2149     case PPC::EXTSB:
2150     case PPC::EXTSB8:
2151     case PPC::EXTSB8_32_64:
2152       /* There is no sign-extending load-byte instruction. */
2153       return false;
2154
2155     case PPC::EXTSH:
2156     case PPC::EXTSH8:
2157     case PPC::EXTSH8_32_64: {
2158       if (VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8)
2159         return false;
2160       break;
2161     }
2162
2163     case PPC::EXTSW:
2164     case PPC::EXTSW_32_64: {
2165       if (VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8)
2166         return false;
2167       break;
2168     }
2169   }
2170
2171   // See if we can handle this address.
2172   Address Addr;
2173   if (!PPCComputeAddress(LI->getOperand(0), Addr))
2174     return false;
2175
2176   unsigned ResultReg = MI->getOperand(0).getReg();
2177
2178   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, nullptr, IsZExt))
2179     return false;
2180
2181   MI->eraseFromParent();
2182   return true;
2183 }
2184
2185 // Attempt to lower call arguments in a faster way than done by
2186 // the selection DAG code.
2187 bool PPCFastISel::fastLowerArguments() {
2188   // Defer to normal argument lowering for now.  It's reasonably
2189   // efficient.  Consider doing something like ARM to handle the
2190   // case where all args fit in registers, no varargs, no float
2191   // or vector args.
2192   return false;
2193 }
2194
2195 // Handle materializing integer constants into a register.  This is not
2196 // automatically generated for PowerPC, so must be explicitly created here.
2197 unsigned PPCFastISel::fastEmit_i(MVT Ty, MVT VT, unsigned Opc, uint64_t Imm) {
2198
2199   if (Opc != ISD::Constant)
2200     return 0;
2201
2202   // If we're using CR bit registers for i1 values, handle that as a special
2203   // case first.
2204   if (VT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits()) {
2205     unsigned ImmReg = createResultReg(&PPC::CRBITRCRegClass);
2206     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2207             TII.get(Imm == 0 ? PPC::CRUNSET : PPC::CRSET), ImmReg);
2208     return ImmReg;
2209   }
2210
2211   if (VT != MVT::i64 && VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 &&
2212       VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
2213     return 0;
2214
2215   const TargetRegisterClass *RC = ((VT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass :
2216                                    &PPC::GPRCRegClass);
2217   if (VT == MVT::i64)
2218     return PPCMaterialize64BitInt(Imm, RC);
2219   else
2220     return PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
2221 }
2222
2223 // Override for ADDI and ADDI8 to set the correct register class
2224 // on RHS operand 0.  The automatic infrastructure naively assumes
2225 // GPRC for i32 and G8RC for i64; the concept of "no R0" is lost
2226 // for these cases.  At the moment, none of the other automatically
2227 // generated RI instructions require special treatment.  However, once
2228 // SelectSelect is implemented, "isel" requires similar handling.
2229 //
2230 // Also be conservative about the output register class.  Avoid
2231 // assigning R0 or X0 to the output register for GPRC and G8RC
2232 // register classes, as any such result could be used in ADDI, etc.,
2233 // where those regs have another meaning.
2234 unsigned PPCFastISel::fastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
2235                                       const TargetRegisterClass *RC,
2236                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
2237                                       uint64_t Imm) {
2238   if (MachineInstOpcode == PPC::ADDI)
2239     MRI.setRegClass(Op0, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
2240   else if (MachineInstOpcode == PPC::ADDI8)
2241     MRI.setRegClass(Op0, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
2242
2243   const TargetRegisterClass *UseRC =
2244     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2245      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2246
2247   return FastISel::fastEmitInst_ri(MachineInstOpcode, UseRC,
2248                                    Op0, Op0IsKill, Imm);
2249 }
2250
2251 // Override for instructions with one register operand to avoid use of
2252 // R0/X0.  The automatic infrastructure isn't aware of the context so
2253 // we must be conservative.
2254 unsigned PPCFastISel::fastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
2255                                      const TargetRegisterClass* RC,
2256                                      unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
2257   const TargetRegisterClass *UseRC =
2258     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2259      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2260
2261   return FastISel::fastEmitInst_r(MachineInstOpcode, UseRC, Op0, Op0IsKill);
2262 }
2263
2264 // Override for instructions with two register operands to avoid use
2265 // of R0/X0.  The automatic infrastructure isn't aware of the context
2266 // so we must be conservative.
2267 unsigned PPCFastISel::fastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
2268                                       const TargetRegisterClass* RC,
2269                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
2270                                       unsigned Op1, bool Op1IsKill) {
2271   const TargetRegisterClass *UseRC =
2272     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2273      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2274
2275   return FastISel::fastEmitInst_rr(MachineInstOpcode, UseRC, Op0, Op0IsKill,
2276                                    Op1, Op1IsKill);
2277 }
2278
2279 namespace llvm {
2280   // Create the fast instruction selector for PowerPC64 ELF.
2281   FastISel *PPC::createFastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
2282                                 const TargetLibraryInfo *LibInfo) {
2283     const TargetMachine &TM = FuncInfo.MF->getTarget();
2284
2285     // Only available on 64-bit ELF for now.
2286     const PPCSubtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<PPCSubtarget>();
2287     if (Subtarget->isPPC64() && Subtarget->isSVR4ABI())
2288       return new PPCFastISel(FuncInfo, LibInfo);
2289
2290     return nullptr;
2291   }
2292 }