Codegen: [PPC] Handle weighted comparisons when inserting selects.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCInstrInfo.cpp
1 //===-- PPCInstrInfo.cpp - PowerPC Instruction Information ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains the PowerPC implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "PPCInstrInfo.h"
15 #include "MCTargetDesc/PPCPredicates.h"
16 #include "PPC.h"
17 #include "PPCHazardRecognizers.h"
18 #include "PPCInstrBuilder.h"
19 #include "PPCMachineFunctionInfo.h"
20 #include "PPCTargetMachine.h"
21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
23 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
30 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
31 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
32 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
34 #include "llvm/MC/MCInst.h"
35 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
38 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
40
41 using namespace llvm;
42
43 #define DEBUG_TYPE "ppc-instr-info"
44
45 #define GET_INSTRMAP_INFO
46 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
47 #include "PPCGenInstrInfo.inc"
48
49 static cl::
50 opt<bool> DisableCTRLoopAnal("disable-ppc-ctrloop-analysis", cl::Hidden,
51             cl::desc("Disable analysis for CTR loops"));
52
53 static cl::opt<bool> DisableCmpOpt("disable-ppc-cmp-opt",
54 cl::desc("Disable compare instruction optimization"), cl::Hidden);
55
56 static cl::opt<bool> VSXSelfCopyCrash("crash-on-ppc-vsx-self-copy",
57 cl::desc("Causes the backend to crash instead of generating a nop VSX copy"),
58 cl::Hidden);
59
60 static cl::opt<bool>
61 UseOldLatencyCalc("ppc-old-latency-calc", cl::Hidden,
62   cl::desc("Use the old (incorrect) instruction latency calculation"));
63
64 // Pin the vtable to this file.
65 void PPCInstrInfo::anchor() {}
66
67 PPCInstrInfo::PPCInstrInfo(PPCSubtarget &STI)
68     : PPCGenInstrInfo(PPC::ADJCALLSTACKDOWN, PPC::ADJCALLSTACKUP),
69       Subtarget(STI), RI(STI.getTargetMachine()) {}
70
71 /// CreateTargetHazardRecognizer - Return the hazard recognizer to use for
72 /// this target when scheduling the DAG.
73 ScheduleHazardRecognizer *
74 PPCInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
75                                            const ScheduleDAG *DAG) const {
76   unsigned Directive =
77       static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getDarwinDirective();
78   if (Directive == PPC::DIR_440 || Directive == PPC::DIR_A2 ||
79       Directive == PPC::DIR_E500mc || Directive == PPC::DIR_E5500) {
80     const InstrItineraryData *II =
81         static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getInstrItineraryData();
82     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
83   }
84
85   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(STI, DAG);
86 }
87
88 /// CreateTargetPostRAHazardRecognizer - Return the postRA hazard recognizer
89 /// to use for this target when scheduling the DAG.
90 ScheduleHazardRecognizer *
91 PPCInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
92                                                  const ScheduleDAG *DAG) const {
93   unsigned Directive =
94       DAG->MF.getSubtarget<PPCSubtarget>().getDarwinDirective();
95
96   if (Directive == PPC::DIR_PWR7 || Directive == PPC::DIR_PWR8)
97     return new PPCDispatchGroupSBHazardRecognizer(II, DAG);
98
99   // Most subtargets use a PPC970 recognizer.
100   if (Directive != PPC::DIR_440 && Directive != PPC::DIR_A2 &&
101       Directive != PPC::DIR_E500mc && Directive != PPC::DIR_E5500) {
102     assert(DAG->TII && "No InstrInfo?");
103
104     return new PPCHazardRecognizer970(*DAG);
105   }
106
107   return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
108 }
109
110 unsigned PPCInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
111                                        const MachineInstr *MI,
112                                        unsigned *PredCost) const {
113   if (!ItinData || UseOldLatencyCalc)
114     return PPCGenInstrInfo::getInstrLatency(ItinData, MI, PredCost);
115
116   // The default implementation of getInstrLatency calls getStageLatency, but
117   // getStageLatency does not do the right thing for us. While we have
118   // itinerary, most cores are fully pipelined, and so the itineraries only
119   // express the first part of the pipeline, not every stage. Instead, we need
120   // to use the listed output operand cycle number (using operand 0 here, which
121   // is an output).
122
123   unsigned Latency = 1;
124   unsigned DefClass = MI->getDesc().getSchedClass();
125   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
126     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
127     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.isImplicit())
128       continue;
129
130     int Cycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, i);
131     if (Cycle < 0)
132       continue;
133
134     Latency = std::max(Latency, (unsigned) Cycle);
135   }
136
137   return Latency;
138 }
139
140 int PPCInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
141                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
142                                     const MachineInstr *UseMI,
143                                     unsigned UseIdx) const {
144   int Latency = PPCGenInstrInfo::getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx,
145                                                    UseMI, UseIdx);
146
147   if (!DefMI->getParent())
148     return Latency;
149
150   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
151   unsigned Reg = DefMO.getReg();
152
153   bool IsRegCR;
154   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
155     const MachineRegisterInfo *MRI =
156       &DefMI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
157     IsRegCR = MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRRCRegClass) ||
158               MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRBITRCRegClass);
159   } else {
160     IsRegCR = PPC::CRRCRegClass.contains(Reg) ||
161               PPC::CRBITRCRegClass.contains(Reg);
162   }
163
164   if (UseMI->isBranch() && IsRegCR) {
165     if (Latency < 0)
166       Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
167
168     // On some cores, there is an additional delay between writing to a condition
169     // register, and using it from a branch.
170     unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
171     switch (Directive) {
172     default: break;
173     case PPC::DIR_7400:
174     case PPC::DIR_750:
175     case PPC::DIR_970:
176     case PPC::DIR_E5500:
177     case PPC::DIR_PWR4:
178     case PPC::DIR_PWR5:
179     case PPC::DIR_PWR5X:
180     case PPC::DIR_PWR6:
181     case PPC::DIR_PWR6X:
182     case PPC::DIR_PWR7:
183     case PPC::DIR_PWR8:
184       Latency += 2;
185       break;
186     }
187   }
188
189   return Latency;
190 }
191
192 // This function does not list all associative and commutative operations, but
193 // only those worth feeding through the machine combiner in an attempt to
194 // reduce the critical path. Mostly, this means floating-point operations,
195 // because they have high latencies (compared to other operations, such and
196 // and/or, which are also associative and commutative, but have low latencies).
197 bool PPCInstrInfo::isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) const {
198   switch (Inst.getOpcode()) {
199   // FP Add:
200   case PPC::FADD:
201   case PPC::FADDS:
202   // FP Multiply:
203   case PPC::FMUL:
204   case PPC::FMULS:
205   // Altivec Add:
206   case PPC::VADDFP:
207   // VSX Add:
208   case PPC::XSADDDP:
209   case PPC::XVADDDP:
210   case PPC::XVADDSP:
211   case PPC::XSADDSP:
212   // VSX Multiply:
213   case PPC::XSMULDP:
214   case PPC::XVMULDP:
215   case PPC::XVMULSP:
216   case PPC::XSMULSP:
217   // QPX Add:
218   case PPC::QVFADD:
219   case PPC::QVFADDS:
220   case PPC::QVFADDSs:
221   // QPX Multiply:
222   case PPC::QVFMUL:
223   case PPC::QVFMULS:
224   case PPC::QVFMULSs:
225     return true;
226   default:
227     return false;
228   }
229 }
230
231 bool PPCInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
232     MachineInstr &Root,
233     SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern> &Patterns) const {
234   // Using the machine combiner in this way is potentially expensive, so
235   // restrict to when aggressive optimizations are desired.
236   if (Subtarget.getTargetMachine().getOptLevel() != CodeGenOpt::Aggressive)
237     return false;
238
239   // FP reassociation is only legal when we don't need strict IEEE semantics.
240   if (!Root.getParent()->getParent()->getTarget().Options.UnsafeFPMath)
241     return false;
242
243   return TargetInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(Root, Patterns);
244 }
245
246 // Detect 32 -> 64-bit extensions where we may reuse the low sub-register.
247 bool PPCInstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
248                                          unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
249                                          unsigned &SubIdx) const {
250   switch (MI.getOpcode()) {
251   default: return false;
252   case PPC::EXTSW:
253   case PPC::EXTSW_32_64:
254     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
255     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
256     SubIdx = PPC::sub_32;
257     return true;
258   }
259 }
260
261 unsigned PPCInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
262                                            int &FrameIndex) const {
263   // Note: This list must be kept consistent with LoadRegFromStackSlot.
264   switch (MI->getOpcode()) {
265   default: break;
266   case PPC::LD:
267   case PPC::LWZ:
268   case PPC::LFS:
269   case PPC::LFD:
270   case PPC::RESTORE_CR:
271   case PPC::RESTORE_CRBIT:
272   case PPC::LVX:
273   case PPC::LXVD2X:
274   case PPC::QVLFDX:
275   case PPC::QVLFSXs:
276   case PPC::QVLFDXb:
277   case PPC::RESTORE_VRSAVE:
278     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
279     // offset which defaults to 0).
280     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
281         MI->getOperand(2).isFI()) {
282       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
283       return MI->getOperand(0).getReg();
284     }
285     break;
286   }
287   return 0;
288 }
289
290 unsigned PPCInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
291                                           int &FrameIndex) const {
292   // Note: This list must be kept consistent with StoreRegToStackSlot.
293   switch (MI->getOpcode()) {
294   default: break;
295   case PPC::STD:
296   case PPC::STW:
297   case PPC::STFS:
298   case PPC::STFD:
299   case PPC::SPILL_CR:
300   case PPC::SPILL_CRBIT:
301   case PPC::STVX:
302   case PPC::STXVD2X:
303   case PPC::QVSTFDX:
304   case PPC::QVSTFSXs:
305   case PPC::QVSTFDXb:
306   case PPC::SPILL_VRSAVE:
307     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
308     // offset which defaults to 0).
309     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
310         MI->getOperand(2).isFI()) {
311       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
312       return MI->getOperand(0).getReg();
313     }
314     break;
315   }
316   return 0;
317 }
318
319 MachineInstr *PPCInstrInfo::commuteInstructionImpl(MachineInstr *MI,
320                                                    bool NewMI,
321                                                    unsigned OpIdx1,
322                                                    unsigned OpIdx2) const {
323   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
324
325   // Normal instructions can be commuted the obvious way.
326   if (MI->getOpcode() != PPC::RLWIMI &&
327       MI->getOpcode() != PPC::RLWIMIo)
328     return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
329   // Note that RLWIMI can be commuted as a 32-bit instruction, but not as a
330   // 64-bit instruction (so we don't handle PPC::RLWIMI8 here), because
331   // changing the relative order of the mask operands might change what happens
332   // to the high-bits of the mask (and, thus, the result).
333
334   // Cannot commute if it has a non-zero rotate count.
335   if (MI->getOperand(3).getImm() != 0)
336     return nullptr;
337
338   // If we have a zero rotate count, we have:
339   //   M = mask(MB,ME)
340   //   Op0 = (Op1 & ~M) | (Op2 & M)
341   // Change this to:
342   //   M = mask((ME+1)&31, (MB-1)&31)
343   //   Op0 = (Op2 & ~M) | (Op1 & M)
344
345   // Swap op1/op2
346   assert(((OpIdx1 == 1 && OpIdx2 == 2) || (OpIdx1 == 2 && OpIdx2 == 1)) &&
347          "Only the operands 1 and 2 can be swapped in RLSIMI/RLWIMIo.");
348   unsigned Reg0 = MI->getOperand(0).getReg();
349   unsigned Reg1 = MI->getOperand(1).getReg();
350   unsigned Reg2 = MI->getOperand(2).getReg();
351   unsigned SubReg1 = MI->getOperand(1).getSubReg();
352   unsigned SubReg2 = MI->getOperand(2).getSubReg();
353   bool Reg1IsKill = MI->getOperand(1).isKill();
354   bool Reg2IsKill = MI->getOperand(2).isKill();
355   bool ChangeReg0 = false;
356   // If machine instrs are no longer in two-address forms, update
357   // destination register as well.
358   if (Reg0 == Reg1) {
359     // Must be two address instruction!
360     assert(MI->getDesc().getOperandConstraint(0, MCOI::TIED_TO) &&
361            "Expecting a two-address instruction!");
362     assert(MI->getOperand(0).getSubReg() == SubReg1 && "Tied subreg mismatch");
363     Reg2IsKill = false;
364     ChangeReg0 = true;
365   }
366
367   // Masks.
368   unsigned MB = MI->getOperand(4).getImm();
369   unsigned ME = MI->getOperand(5).getImm();
370
371   // We can't commute a trivial mask (there is no way to represent an all-zero
372   // mask).
373   if (MB == 0 && ME == 31)
374     return nullptr;
375
376   if (NewMI) {
377     // Create a new instruction.
378     unsigned Reg0 = ChangeReg0 ? Reg2 : MI->getOperand(0).getReg();
379     bool Reg0IsDead = MI->getOperand(0).isDead();
380     return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), MI->getDesc())
381       .addReg(Reg0, RegState::Define | getDeadRegState(Reg0IsDead))
382       .addReg(Reg2, getKillRegState(Reg2IsKill))
383       .addReg(Reg1, getKillRegState(Reg1IsKill))
384       .addImm((ME+1) & 31)
385       .addImm((MB-1) & 31);
386   }
387
388   if (ChangeReg0) {
389     MI->getOperand(0).setReg(Reg2);
390     MI->getOperand(0).setSubReg(SubReg2);
391   }
392   MI->getOperand(2).setReg(Reg1);
393   MI->getOperand(1).setReg(Reg2);
394   MI->getOperand(2).setSubReg(SubReg1);
395   MI->getOperand(1).setSubReg(SubReg2);
396   MI->getOperand(2).setIsKill(Reg1IsKill);
397   MI->getOperand(1).setIsKill(Reg2IsKill);
398
399   // Swap the mask around.
400   MI->getOperand(4).setImm((ME+1) & 31);
401   MI->getOperand(5).setImm((MB-1) & 31);
402   return MI;
403 }
404
405 bool PPCInstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
406                                          unsigned &SrcOpIdx2) const {
407   // For VSX A-Type FMA instructions, it is the first two operands that can be
408   // commuted, however, because the non-encoded tied input operand is listed
409   // first, the operands to swap are actually the second and third.
410
411   int AltOpc = PPC::getAltVSXFMAOpcode(MI->getOpcode());
412   if (AltOpc == -1)
413     return TargetInstrInfo::findCommutedOpIndices(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
414
415   // The commutable operand indices are 2 and 3. Return them in SrcOpIdx1
416   // and SrcOpIdx2.
417   return fixCommutedOpIndices(SrcOpIdx1, SrcOpIdx2, 2, 3);
418 }
419
420 void PPCInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
421                               MachineBasicBlock::iterator MI) const {
422   // This function is used for scheduling, and the nop wanted here is the type
423   // that terminates dispatch groups on the POWER cores.
424   unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
425   unsigned Opcode;
426   switch (Directive) {
427   default:            Opcode = PPC::NOP; break;
428   case PPC::DIR_PWR6: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR6; break;
429   case PPC::DIR_PWR7: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break;
430   case PPC::DIR_PWR8: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break; /* FIXME: Update when P8 InstrScheduling model is ready */
431   }
432
433   DebugLoc DL;
434   BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode));
435 }
436
437 /// getNoopForMachoTarget - Return the noop instruction to use for a noop.
438 void PPCInstrInfo::getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const {
439   NopInst.setOpcode(PPC::NOP);
440 }
441
442 // Branch analysis.
443 // Note: If the condition register is set to CTR or CTR8 then this is a
444 // BDNZ (imm == 1) or BDZ (imm == 0) branch.
445 bool PPCInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
446                                  MachineBasicBlock *&FBB,
447                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
448                                  bool AllowModify) const {
449   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
450
451   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
452   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
453   if (I == MBB.end())
454     return false;
455
456   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
457     return false;
458
459   // Get the last instruction in the block.
460   MachineInstr *LastInst = I;
461
462   // If there is only one terminator instruction, process it.
463   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
464     if (LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
465       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
466         return true;
467       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
468       return false;
469     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCC) {
470       if (!LastInst->getOperand(2).isMBB())
471         return true;
472       // Block ends with fall-through condbranch.
473       TBB = LastInst->getOperand(2).getMBB();
474       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
475       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
476       return false;
477     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BC) {
478       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
479         return true;
480       // Block ends with fall-through condbranch.
481       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
482       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
483       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
484       return false;
485     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCn) {
486       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
487         return true;
488       // Block ends with fall-through condbranch.
489       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
490       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
491       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
492       return false;
493     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
494                LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) {
495       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
496         return true;
497       if (DisableCTRLoopAnal)
498         return true;
499       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
500       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
501       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
502                                                true));
503       return false;
504     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
505                LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) {
506       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
507         return true;
508       if (DisableCTRLoopAnal)
509         return true;
510       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
511       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
512       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
513                                                true));
514       return false;
515     }
516
517     // Otherwise, don't know what this is.
518     return true;
519   }
520
521   // Get the instruction before it if it's a terminator.
522   MachineInstr *SecondLastInst = I;
523
524   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
525   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() &&
526       isUnpredicatedTerminator(--I))
527     return true;
528
529   // If the block ends with PPC::B and PPC:BCC, handle it.
530   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCC &&
531       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
532     if (!SecondLastInst->getOperand(2).isMBB() ||
533         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
534       return true;
535     TBB =  SecondLastInst->getOperand(2).getMBB();
536     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
537     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
538     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
539     return false;
540   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BC &&
541       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
542     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
543         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
544       return true;
545     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
546     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
547     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
548     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
549     return false;
550   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCn &&
551       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
552     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
553         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
554       return true;
555     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
556     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
557     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
558     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
559     return false;
560   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
561               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) &&
562       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
563     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
564         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
565       return true;
566     if (DisableCTRLoopAnal)
567       return true;
568     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
569     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
570     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
571                                              true));
572     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
573     return false;
574   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
575               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) &&
576       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
577     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
578         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
579       return true;
580     if (DisableCTRLoopAnal)
581       return true;
582     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
583     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
584     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
585                                              true));
586     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
587     return false;
588   }
589
590   // If the block ends with two PPC:Bs, handle it.  The second one is not
591   // executed, so remove it.
592   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::B &&
593       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
594     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB())
595       return true;
596     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
597     I = LastInst;
598     if (AllowModify)
599       I->eraseFromParent();
600     return false;
601   }
602
603   // Otherwise, can't handle this.
604   return true;
605 }
606
607 unsigned PPCInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
608   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
609   if (I == MBB.end())
610     return 0;
611
612   if (I->getOpcode() != PPC::B && I->getOpcode() != PPC::BCC &&
613       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
614       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
615       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
616     return 0;
617
618   // Remove the branch.
619   I->eraseFromParent();
620
621   I = MBB.end();
622
623   if (I == MBB.begin()) return 1;
624   --I;
625   if (I->getOpcode() != PPC::BCC &&
626       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
627       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
628       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
629     return 1;
630
631   // Remove the branch.
632   I->eraseFromParent();
633   return 2;
634 }
635
636 unsigned
637 PPCInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
638                            MachineBasicBlock *FBB,
639                            ArrayRef<MachineOperand> Cond,
640                            DebugLoc DL) const {
641   // Shouldn't be a fall through.
642   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
643   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
644          "PPC branch conditions have two components!");
645
646   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
647
648   // One-way branch.
649   if (!FBB) {
650     if (Cond.empty())   // Unconditional branch
651       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(TBB);
652     else if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
653       BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
654                               (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
655                               (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
656     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
657       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
658     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
659       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
660     else                // Conditional branch
661       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
662         .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
663     return 1;
664   }
665
666   // Two-way Conditional Branch.
667   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
668     BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
669                             (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
670                             (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
671   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
672     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
673   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
674     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
675   else
676     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
677       .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
678   BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(FBB);
679   return 2;
680 }
681
682 // Select analysis.
683 bool PPCInstrInfo::canInsertSelect(const MachineBasicBlock &MBB,
684                 ArrayRef<MachineOperand> Cond,
685                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg,
686                 int &CondCycles, int &TrueCycles, int &FalseCycles) const {
687   if (!Subtarget.hasISEL())
688     return false;
689
690   if (Cond.size() != 2)
691     return false;
692
693   // If this is really a bdnz-like condition, then it cannot be turned into a
694   // select.
695   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
696     return false;
697
698   // Check register classes.
699   const MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
700   const TargetRegisterClass *RC =
701     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
702   if (!RC)
703     return false;
704
705   // isel is for regular integer GPRs only.
706   if (!PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
707       !PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC) &&
708       !PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
709       !PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC))
710     return false;
711
712   // FIXME: These numbers are for the A2, how well they work for other cores is
713   // an open question. On the A2, the isel instruction has a 2-cycle latency
714   // but single-cycle throughput. These numbers are used in combination with
715   // the MispredictPenalty setting from the active SchedMachineModel.
716   CondCycles = 1;
717   TrueCycles = 1;
718   FalseCycles = 1;
719
720   return true;
721 }
722
723 void PPCInstrInfo::insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
724                                 MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc dl,
725                                 unsigned DestReg, ArrayRef<MachineOperand> Cond,
726                                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
727   assert(Cond.size() == 2 &&
728          "PPC branch conditions have two components!");
729
730   assert(Subtarget.hasISEL() &&
731          "Cannot insert select on target without ISEL support");
732
733   // Get the register classes.
734   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
735   const TargetRegisterClass *RC =
736     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
737   assert(RC && "TrueReg and FalseReg must have overlapping register classes");
738
739   bool Is64Bit = PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
740                  PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC);
741   assert((Is64Bit ||
742           PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
743           PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) &&
744          "isel is for regular integer GPRs only");
745
746   unsigned OpCode = Is64Bit ? PPC::ISEL8 : PPC::ISEL;
747   auto SelectPred = static_cast<PPC::Predicate>(Cond[0].getImm());
748
749   unsigned SubIdx;
750   bool SwapOps;
751   switch (SelectPred) {
752   case PPC::PRED_EQ:
753   case PPC::PRED_EQ_MINUS:
754   case PPC::PRED_EQ_PLUS:
755       SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = false; break;
756   case PPC::PRED_NE:
757   case PPC::PRED_NE_MINUS:
758   case PPC::PRED_NE_PLUS:
759       SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = true; break;
760   case PPC::PRED_LT:
761   case PPC::PRED_LT_MINUS:
762   case PPC::PRED_LT_PLUS:
763       SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = false; break;
764   case PPC::PRED_GE:
765   case PPC::PRED_GE_MINUS:
766   case PPC::PRED_GE_PLUS:
767       SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = true; break;
768   case PPC::PRED_GT:
769   case PPC::PRED_GT_MINUS:
770   case PPC::PRED_GT_PLUS:
771       SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = false; break;
772   case PPC::PRED_LE:
773   case PPC::PRED_LE_MINUS:
774   case PPC::PRED_LE_PLUS:
775       SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = true; break;
776   case PPC::PRED_UN:
777   case PPC::PRED_UN_MINUS:
778   case PPC::PRED_UN_PLUS:
779       SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = false; break;
780   case PPC::PRED_NU:
781   case PPC::PRED_NU_MINUS:
782   case PPC::PRED_NU_PLUS:
783       SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = true; break;
784   case PPC::PRED_BIT_SET:   SubIdx = 0; SwapOps = false; break;
785   case PPC::PRED_BIT_UNSET: SubIdx = 0; SwapOps = true; break;
786   }
787
788   unsigned FirstReg =  SwapOps ? FalseReg : TrueReg,
789            SecondReg = SwapOps ? TrueReg  : FalseReg;
790
791   // The first input register of isel cannot be r0. If it is a member
792   // of a register class that can be r0, then copy it first (the
793   // register allocator should eliminate the copy).
794   if (MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::R0) ||
795       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0)) {
796     const TargetRegisterClass *FirstRC =
797       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0) ?
798         &PPC::G8RC_NOX0RegClass : &PPC::GPRC_NOR0RegClass;
799     unsigned OldFirstReg = FirstReg;
800     FirstReg = MRI.createVirtualRegister(FirstRC);
801     BuildMI(MBB, MI, dl, get(TargetOpcode::COPY), FirstReg)
802       .addReg(OldFirstReg);
803   }
804
805   BuildMI(MBB, MI, dl, get(OpCode), DestReg)
806     .addReg(FirstReg).addReg(SecondReg)
807     .addReg(Cond[1].getReg(), 0, SubIdx);
808 }
809
810 static unsigned getCRBitValue(unsigned CRBit) {
811   unsigned Ret = 4;
812   if (CRBit == PPC::CR0LT || CRBit == PPC::CR1LT ||
813       CRBit == PPC::CR2LT || CRBit == PPC::CR3LT ||
814       CRBit == PPC::CR4LT || CRBit == PPC::CR5LT ||
815       CRBit == PPC::CR6LT || CRBit == PPC::CR7LT)
816     Ret = 3;
817   if (CRBit == PPC::CR0GT || CRBit == PPC::CR1GT ||
818       CRBit == PPC::CR2GT || CRBit == PPC::CR3GT ||
819       CRBit == PPC::CR4GT || CRBit == PPC::CR5GT ||
820       CRBit == PPC::CR6GT || CRBit == PPC::CR7GT)
821     Ret = 2;
822   if (CRBit == PPC::CR0EQ || CRBit == PPC::CR1EQ ||
823       CRBit == PPC::CR2EQ || CRBit == PPC::CR3EQ ||
824       CRBit == PPC::CR4EQ || CRBit == PPC::CR5EQ ||
825       CRBit == PPC::CR6EQ || CRBit == PPC::CR7EQ)
826     Ret = 1;
827   if (CRBit == PPC::CR0UN || CRBit == PPC::CR1UN ||
828       CRBit == PPC::CR2UN || CRBit == PPC::CR3UN ||
829       CRBit == PPC::CR4UN || CRBit == PPC::CR5UN ||
830       CRBit == PPC::CR6UN || CRBit == PPC::CR7UN)
831     Ret = 0;
832
833   assert(Ret != 4 && "Invalid CR bit register");
834   return Ret;
835 }
836
837 void PPCInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
838                                MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
839                                unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
840                                bool KillSrc) const {
841   // We can end up with self copies and similar things as a result of VSX copy
842   // legalization. Promote them here.
843   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
844   if (PPC::F8RCRegClass.contains(DestReg) &&
845       PPC::VSRCRegClass.contains(SrcReg)) {
846     unsigned SuperReg =
847       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
848
849     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
850       llvm_unreachable("nop VSX copy");
851
852     DestReg = SuperReg;
853   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg) &&
854              PPC::VSRCRegClass.contains(SrcReg)) {
855     unsigned SuperReg =
856       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
857
858     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
859       llvm_unreachable("nop VSX copy");
860
861     DestReg = SuperReg;
862   } else if (PPC::F8RCRegClass.contains(SrcReg) &&
863              PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg)) {
864     unsigned SuperReg =
865       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
866
867     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
868       llvm_unreachable("nop VSX copy");
869
870     SrcReg = SuperReg;
871   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
872              PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg)) {
873     unsigned SuperReg =
874       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
875
876     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
877       llvm_unreachable("nop VSX copy");
878
879     SrcReg = SuperReg;
880   }
881
882   // Different class register copy
883   if (PPC::CRBITRCRegClass.contains(SrcReg) &&
884       PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg)) {
885     unsigned CRReg = getCRFromCRBit(SrcReg);
886     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF), DestReg)
887        .addReg(CRReg), getKillRegState(KillSrc);
888     // Rotate the CR bit in the CR fields to be the least significant bit and
889     // then mask with 0x1 (MB = ME = 31).
890     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::RLWINM), DestReg)
891        .addReg(DestReg, RegState::Kill)
892        .addImm(TRI->getEncodingValue(CRReg) * 4 + (4 - getCRBitValue(SrcReg)))
893        .addImm(31)
894        .addImm(31);
895     return;
896   } else if (PPC::CRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
897       PPC::G8RCRegClass.contains(DestReg)) {
898     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF8), DestReg)
899        .addReg(SrcReg), getKillRegState(KillSrc);
900     return;
901   } else if (PPC::CRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
902       PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg)) {
903     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF), DestReg)
904        .addReg(SrcReg), getKillRegState(KillSrc);
905     return;
906    }
907
908   unsigned Opc;
909   if (PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
910     Opc = PPC::OR;
911   else if (PPC::G8RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
912     Opc = PPC::OR8;
913   else if (PPC::F4RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
914     Opc = PPC::FMR;
915   else if (PPC::CRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
916     Opc = PPC::MCRF;
917   else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
918     Opc = PPC::VOR;
919   else if (PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
920     // There are two different ways this can be done:
921     //   1. xxlor : This has lower latency (on the P7), 2 cycles, but can only
922     //      issue in VSU pipeline 0.
923     //   2. xmovdp/xmovsp: This has higher latency (on the P7), 6 cycles, but
924     //      can go to either pipeline.
925     // We'll always use xxlor here, because in practically all cases where
926     // copies are generated, they are close enough to some use that the
927     // lower-latency form is preferable.
928     Opc = PPC::XXLOR;
929   else if (PPC::VSFRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ||
930            PPC::VSSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
931     Opc = PPC::XXLORf;
932   else if (PPC::QFRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
933     Opc = PPC::QVFMR;
934   else if (PPC::QSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
935     Opc = PPC::QVFMRs;
936   else if (PPC::QBRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
937     Opc = PPC::QVFMRb;
938   else if (PPC::CRBITRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
939     Opc = PPC::CROR;
940   else
941     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
942
943   const MCInstrDesc &MCID = get(Opc);
944   if (MCID.getNumOperands() == 3)
945     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg)
946       .addReg(SrcReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
947   else
948     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
949 }
950
951 // This function returns true if a CR spill is necessary and false otherwise.
952 bool
953 PPCInstrInfo::StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
954                                   unsigned SrcReg, bool isKill,
955                                   int FrameIdx,
956                                   const TargetRegisterClass *RC,
957                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
958                                   bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
959   // Note: If additional store instructions are added here,
960   // update isStoreToStackSlot.
961
962   DebugLoc DL;
963   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
964       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
965     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STW))
966                                        .addReg(SrcReg,
967                                                getKillRegState(isKill)),
968                                        FrameIdx));
969   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
970              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
971     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STD))
972                                        .addReg(SrcReg,
973                                                getKillRegState(isKill)),
974                                        FrameIdx));
975   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
976     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFD))
977                                        .addReg(SrcReg,
978                                                getKillRegState(isKill)),
979                                        FrameIdx));
980   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
981     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFS))
982                                        .addReg(SrcReg,
983                                                getKillRegState(isKill)),
984                                        FrameIdx));
985   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
986     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CR))
987                                        .addReg(SrcReg,
988                                                getKillRegState(isKill)),
989                                        FrameIdx));
990     return true;
991   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
992     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CRBIT))
993                                        .addReg(SrcReg,
994                                                getKillRegState(isKill)),
995                                        FrameIdx));
996     return true;
997   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
998     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STVX))
999                                        .addReg(SrcReg,
1000                                                getKillRegState(isKill)),
1001                                        FrameIdx));
1002     NonRI = true;
1003   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1004     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXVD2X))
1005                                        .addReg(SrcReg,
1006                                                getKillRegState(isKill)),
1007                                        FrameIdx));
1008     NonRI = true;
1009   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1010     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXSDX))
1011                                        .addReg(SrcReg,
1012                                                getKillRegState(isKill)),
1013                                        FrameIdx));
1014     NonRI = true;
1015   } else if (PPC::VSSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1016     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXSSPX))
1017                                        .addReg(SrcReg,
1018                                                getKillRegState(isKill)),
1019                                        FrameIdx));
1020     NonRI = true;
1021   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1022     assert(Subtarget.isDarwin() &&
1023            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
1024     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_VRSAVE))
1025                                        .addReg(SrcReg,
1026                                                getKillRegState(isKill)),
1027                                        FrameIdx));
1028     SpillsVRS = true;
1029   } else if (PPC::QFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1030     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFDX))
1031                                        .addReg(SrcReg,
1032                                                getKillRegState(isKill)),
1033                                        FrameIdx));
1034     NonRI = true;
1035   } else if (PPC::QSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1036     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFSXs))
1037                                        .addReg(SrcReg,
1038                                                getKillRegState(isKill)),
1039                                        FrameIdx));
1040     NonRI = true;
1041   } else if (PPC::QBRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1042     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFDXb))
1043                                        .addReg(SrcReg,
1044                                                getKillRegState(isKill)),
1045                                        FrameIdx));
1046     NonRI = true;
1047   } else {
1048     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1049   }
1050
1051   return false;
1052 }
1053
1054 void
1055 PPCInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1056                                   MachineBasicBlock::iterator MI,
1057                                   unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
1058                                   const TargetRegisterClass *RC,
1059                                   const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1060   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1061   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1062
1063   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
1064   FuncInfo->setHasSpills();
1065
1066   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
1067   if (StoreRegToStackSlot(MF, SrcReg, isKill, FrameIdx, RC, NewMIs,
1068                           NonRI, SpillsVRS))
1069     FuncInfo->setSpillsCR();
1070
1071   if (SpillsVRS)
1072     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
1073
1074   if (NonRI)
1075     FuncInfo->setHasNonRISpills();
1076
1077   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
1078     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
1079
1080   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1081   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1082       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FrameIdx),
1083       MachineMemOperand::MOStore, MFI.getObjectSize(FrameIdx),
1084       MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
1085   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
1086 }
1087
1088 bool
1089 PPCInstrInfo::LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
1090                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
1091                                    const TargetRegisterClass *RC,
1092                                    SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
1093                                    bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
1094   // Note: If additional load instructions are added here,
1095   // update isLoadFromStackSlot.
1096
1097   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
1098       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1099     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LWZ),
1100                                                DestReg), FrameIdx));
1101   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
1102              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1103     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LD), DestReg),
1104                                        FrameIdx));
1105   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1106     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFD), DestReg),
1107                                        FrameIdx));
1108   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1109     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFS), DestReg),
1110                                        FrameIdx));
1111   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1112     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1113                                                get(PPC::RESTORE_CR), DestReg),
1114                                        FrameIdx));
1115     return true;
1116   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1117     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1118                                                get(PPC::RESTORE_CRBIT), DestReg),
1119                                        FrameIdx));
1120     return true;
1121   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1122     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LVX), DestReg),
1123                                        FrameIdx));
1124     NonRI = true;
1125   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1126     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXVD2X), DestReg),
1127                                        FrameIdx));
1128     NonRI = true;
1129   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1130     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXSDX), DestReg),
1131                                        FrameIdx));
1132     NonRI = true;
1133   } else if (PPC::VSSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1134     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXSSPX), DestReg),
1135                                        FrameIdx));
1136     NonRI = true;
1137   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1138     assert(Subtarget.isDarwin() &&
1139            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
1140     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1141                                                get(PPC::RESTORE_VRSAVE),
1142                                                DestReg),
1143                                        FrameIdx));
1144     SpillsVRS = true;
1145   } else if (PPC::QFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1146     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFDX), DestReg),
1147                                        FrameIdx));
1148     NonRI = true;
1149   } else if (PPC::QSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1150     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFSXs), DestReg),
1151                                        FrameIdx));
1152     NonRI = true;
1153   } else if (PPC::QBRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1154     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFDXb), DestReg),
1155                                        FrameIdx));
1156     NonRI = true;
1157   } else {
1158     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1159   }
1160
1161   return false;
1162 }
1163
1164 void
1165 PPCInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1166                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
1167                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
1168                                    const TargetRegisterClass *RC,
1169                                    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1170   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1171   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1172   DebugLoc DL;
1173   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
1174
1175   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
1176   FuncInfo->setHasSpills();
1177
1178   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
1179   if (LoadRegFromStackSlot(MF, DL, DestReg, FrameIdx, RC, NewMIs,
1180                            NonRI, SpillsVRS))
1181     FuncInfo->setSpillsCR();
1182
1183   if (SpillsVRS)
1184     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
1185
1186   if (NonRI)
1187     FuncInfo->setHasNonRISpills();
1188
1189   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
1190     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
1191
1192   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1193   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1194       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FrameIdx),
1195       MachineMemOperand::MOLoad, MFI.getObjectSize(FrameIdx),
1196       MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
1197   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
1198 }
1199
1200 bool PPCInstrInfo::
1201 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
1202   assert(Cond.size() == 2 && "Invalid PPC branch opcode!");
1203   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR8 || Cond[1].getReg() == PPC::CTR)
1204     Cond[0].setImm(Cond[0].getImm() == 0 ? 1 : 0);
1205   else
1206     // Leave the CR# the same, but invert the condition.
1207     Cond[0].setImm(PPC::InvertPredicate((PPC::Predicate)Cond[0].getImm()));
1208   return false;
1209 }
1210
1211 bool PPCInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
1212                              unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
1213   // For some instructions, it is legal to fold ZERO into the RA register field.
1214   // A zero immediate should always be loaded with a single li.
1215   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1216   if (DefOpc != PPC::LI && DefOpc != PPC::LI8)
1217     return false;
1218   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1219     return false;
1220   if (DefMI->getOperand(1).getImm() != 0)
1221     return false;
1222
1223   // Note that we cannot here invert the arguments of an isel in order to fold
1224   // a ZERO into what is presented as the second argument. All we have here
1225   // is the condition bit, and that might come from a CR-logical bit operation.
1226
1227   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
1228
1229   // Only fold into real machine instructions.
1230   if (UseMCID.isPseudo())
1231     return false;
1232
1233   unsigned UseIdx;
1234   for (UseIdx = 0; UseIdx < UseMI->getNumOperands(); ++UseIdx)
1235     if (UseMI->getOperand(UseIdx).isReg() &&
1236         UseMI->getOperand(UseIdx).getReg() == Reg)
1237       break;
1238
1239   assert(UseIdx < UseMI->getNumOperands() && "Cannot find Reg in UseMI");
1240   assert(UseIdx < UseMCID.getNumOperands() && "No operand description for Reg");
1241
1242   const MCOperandInfo *UseInfo = &UseMCID.OpInfo[UseIdx];
1243
1244   // We can fold the zero if this register requires a GPRC_NOR0/G8RC_NOX0
1245   // register (which might also be specified as a pointer class kind).
1246   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1247     if (UseInfo->RegClass /* Kind */ != 1)
1248       return false;
1249   } else {
1250     if (UseInfo->RegClass != PPC::GPRC_NOR0RegClassID &&
1251         UseInfo->RegClass != PPC::G8RC_NOX0RegClassID)
1252       return false;
1253   }
1254
1255   // Make sure this is not tied to an output register (or otherwise
1256   // constrained). This is true for ST?UX registers, for example, which
1257   // are tied to their output registers.
1258   if (UseInfo->Constraints != 0)
1259     return false;
1260
1261   unsigned ZeroReg;
1262   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1263     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1264     ZeroReg = isPPC64 ? PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1265   } else {
1266     ZeroReg = UseInfo->RegClass == PPC::G8RC_NOX0RegClassID ?
1267               PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1268   }
1269
1270   bool DeleteDef = MRI->hasOneNonDBGUse(Reg);
1271   UseMI->getOperand(UseIdx).setReg(ZeroReg);
1272
1273   if (DeleteDef)
1274     DefMI->eraseFromParent();
1275
1276   return true;
1277 }
1278
1279 static bool MBBDefinesCTR(MachineBasicBlock &MBB) {
1280   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), IE = MBB.end();
1281        I != IE; ++I)
1282     if (I->definesRegister(PPC::CTR) || I->definesRegister(PPC::CTR8))
1283       return true;
1284   return false;
1285 }
1286
1287 // We should make sure that, if we're going to predicate both sides of a
1288 // condition (a diamond), that both sides don't define the counter register. We
1289 // can predicate counter-decrement-based branches, but while that predicates
1290 // the branching, it does not predicate the counter decrement. If we tried to
1291 // merge the triangle into one predicated block, we'd decrement the counter
1292 // twice.
1293 bool PPCInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1294                      unsigned NumT, unsigned ExtraT,
1295                      MachineBasicBlock &FMBB,
1296                      unsigned NumF, unsigned ExtraF,
1297                      BranchProbability Probability) const {
1298   return !(MBBDefinesCTR(TMBB) && MBBDefinesCTR(FMBB));
1299 }
1300
1301
1302 bool PPCInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
1303   // The predicated branches are identified by their type, not really by the
1304   // explicit presence of a predicate. Furthermore, some of them can be
1305   // predicated more than once. Because if conversion won't try to predicate
1306   // any instruction which already claims to be predicated (by returning true
1307   // here), always return false. In doing so, we let isPredicable() be the
1308   // final word on whether not the instruction can be (further) predicated.
1309
1310   return false;
1311 }
1312
1313 bool PPCInstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
1314   if (!MI->isTerminator())
1315     return false;
1316
1317   // Conditional branch is a special case.
1318   if (MI->isBranch() && !MI->isBarrier())
1319     return true;
1320
1321   return !isPredicated(MI);
1322 }
1323
1324 bool PPCInstrInfo::PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
1325                                         ArrayRef<MachineOperand> Pred) const {
1326   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1327   if (OpC == PPC::BLR || OpC == PPC::BLR8) {
1328     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1329       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1330       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1331                       (isPPC64 ? PPC::BDNZLR8 : PPC::BDNZLR) :
1332                       (isPPC64 ? PPC::BDZLR8  : PPC::BDZLR)));
1333     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1334       MI->setDesc(get(PPC::BCLR));
1335       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1336         .addReg(Pred[1].getReg());
1337     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1338       MI->setDesc(get(PPC::BCLRn));
1339       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1340         .addReg(Pred[1].getReg());
1341     } else {
1342       MI->setDesc(get(PPC::BCCLR));
1343       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1344         .addImm(Pred[0].getImm())
1345         .addReg(Pred[1].getReg());
1346     }
1347
1348     return true;
1349   } else if (OpC == PPC::B) {
1350     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1351       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1352       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1353                       (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
1354                       (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ)));
1355     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1356       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1357       MI->RemoveOperand(0);
1358
1359       MI->setDesc(get(PPC::BC));
1360       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1361         .addReg(Pred[1].getReg())
1362         .addMBB(MBB);
1363     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1364       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1365       MI->RemoveOperand(0);
1366
1367       MI->setDesc(get(PPC::BCn));
1368       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1369         .addReg(Pred[1].getReg())
1370         .addMBB(MBB);
1371     } else {
1372       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1373       MI->RemoveOperand(0);
1374
1375       MI->setDesc(get(PPC::BCC));
1376       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1377         .addImm(Pred[0].getImm())
1378         .addReg(Pred[1].getReg())
1379         .addMBB(MBB);
1380     }
1381
1382     return true;
1383   } else if (OpC == PPC::BCTR  || OpC == PPC::BCTR8 ||
1384              OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8) {
1385     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR)
1386       llvm_unreachable("Cannot predicate bctr[l] on the ctr register");
1387
1388     bool setLR = OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8;
1389     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1390
1391     if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1392       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8 : PPC::BCCTR8) :
1393                                 (setLR ? PPC::BCCTRL  : PPC::BCCTR)));
1394       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1395         .addReg(Pred[1].getReg());
1396       return true;
1397     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1398       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8n : PPC::BCCTR8n) :
1399                                 (setLR ? PPC::BCCTRLn  : PPC::BCCTRn)));
1400       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1401         .addReg(Pred[1].getReg());
1402       return true;
1403     }
1404
1405     MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCCTRL8 : PPC::BCCCTR8) :
1406                               (setLR ? PPC::BCCCTRL  : PPC::BCCCTR)));
1407     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1408       .addImm(Pred[0].getImm())
1409       .addReg(Pred[1].getReg());
1410     return true;
1411   }
1412
1413   return false;
1414 }
1415
1416 bool PPCInstrInfo::SubsumesPredicate(ArrayRef<MachineOperand> Pred1,
1417                                      ArrayRef<MachineOperand> Pred2) const {
1418   assert(Pred1.size() == 2 && "Invalid PPC first predicate");
1419   assert(Pred2.size() == 2 && "Invalid PPC second predicate");
1420
1421   if (Pred1[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred1[1].getReg() == PPC::CTR)
1422     return false;
1423   if (Pred2[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred2[1].getReg() == PPC::CTR)
1424     return false;
1425
1426   // P1 can only subsume P2 if they test the same condition register.
1427   if (Pred1[1].getReg() != Pred2[1].getReg())
1428     return false;
1429
1430   PPC::Predicate P1 = (PPC::Predicate) Pred1[0].getImm();
1431   PPC::Predicate P2 = (PPC::Predicate) Pred2[0].getImm();
1432
1433   if (P1 == P2)
1434     return true;
1435
1436   // Does P1 subsume P2, e.g. GE subsumes GT.
1437   if (P1 == PPC::PRED_LE &&
1438       (P2 == PPC::PRED_LT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1439     return true;
1440   if (P1 == PPC::PRED_GE &&
1441       (P2 == PPC::PRED_GT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1442     return true;
1443
1444   return false;
1445 }
1446
1447 bool PPCInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
1448                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
1449   // Note: At the present time, the contents of Pred from this function is
1450   // unused by IfConversion. This implementation follows ARM by pushing the
1451   // CR-defining operand. Because the 'DZ' and 'DNZ' count as types of
1452   // predicate, instructions defining CTR or CTR8 are also included as
1453   // predicate-defining instructions.
1454
1455   const TargetRegisterClass *RCs[] =
1456     { &PPC::CRRCRegClass, &PPC::CRBITRCRegClass,
1457       &PPC::CTRRCRegClass, &PPC::CTRRC8RegClass };
1458
1459   bool Found = false;
1460   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1461     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1462     for (unsigned c = 0; c < array_lengthof(RCs) && !Found; ++c) {
1463       const TargetRegisterClass *RC = RCs[c];
1464       if (MO.isReg()) {
1465         if (MO.isDef() && RC->contains(MO.getReg())) {
1466           Pred.push_back(MO);
1467           Found = true;
1468         }
1469       } else if (MO.isRegMask()) {
1470         for (TargetRegisterClass::iterator I = RC->begin(),
1471              IE = RC->end(); I != IE; ++I)
1472           if (MO.clobbersPhysReg(*I)) {
1473             Pred.push_back(MO);
1474             Found = true;
1475           }
1476       }
1477     }
1478   }
1479
1480   return Found;
1481 }
1482
1483 bool PPCInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
1484   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1485   switch (OpC) {
1486   default:
1487     return false;
1488   case PPC::B:
1489   case PPC::BLR:
1490   case PPC::BLR8:
1491   case PPC::BCTR:
1492   case PPC::BCTR8:
1493   case PPC::BCTRL:
1494   case PPC::BCTRL8:
1495     return true;
1496   }
1497 }
1498
1499 bool PPCInstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
1500                                   unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
1501                                   int &Mask, int &Value) const {
1502   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1503
1504   switch (Opc) {
1505   default: return false;
1506   case PPC::CMPWI:
1507   case PPC::CMPLWI:
1508   case PPC::CMPDI:
1509   case PPC::CMPLDI:
1510     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1511     SrcReg2 = 0;
1512     Value = MI->getOperand(2).getImm();
1513     Mask = 0xFFFF;
1514     return true;
1515   case PPC::CMPW:
1516   case PPC::CMPLW:
1517   case PPC::CMPD:
1518   case PPC::CMPLD:
1519   case PPC::FCMPUS:
1520   case PPC::FCMPUD:
1521     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1522     SrcReg2 = MI->getOperand(2).getReg();
1523     return true;
1524   }
1525 }
1526
1527 bool PPCInstrInfo::optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr,
1528                                         unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
1529                                         int Mask, int Value,
1530                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1531   if (DisableCmpOpt)
1532     return false;
1533
1534   int OpC = CmpInstr->getOpcode();
1535   unsigned CRReg = CmpInstr->getOperand(0).getReg();
1536
1537   // FP record forms set CR1 based on the execption status bits, not a
1538   // comparison with zero.
1539   if (OpC == PPC::FCMPUS || OpC == PPC::FCMPUD)
1540     return false;
1541
1542   // The record forms set the condition register based on a signed comparison
1543   // with zero (so says the ISA manual). This is not as straightforward as it
1544   // seems, however, because this is always a 64-bit comparison on PPC64, even
1545   // for instructions that are 32-bit in nature (like slw for example).
1546   // So, on PPC32, for unsigned comparisons, we can use the record forms only
1547   // for equality checks (as those don't depend on the sign). On PPC64,
1548   // we are restricted to equality for unsigned 64-bit comparisons and for
1549   // signed 32-bit comparisons the applicability is more restricted.
1550   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1551   bool is32BitSignedCompare   = OpC ==  PPC::CMPWI || OpC == PPC::CMPW;
1552   bool is32BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLWI || OpC == PPC::CMPLW;
1553   bool is64BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLDI || OpC == PPC::CMPLD;
1554
1555   // Get the unique definition of SrcReg.
1556   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
1557   if (!MI) return false;
1558   int MIOpC = MI->getOpcode();
1559
1560   bool equalityOnly = false;
1561   bool noSub = false;
1562   if (isPPC64) {
1563     if (is32BitSignedCompare) {
1564       // We can perform this optimization only if MI is sign-extending.
1565       if (MIOpC == PPC::SRAW  || MIOpC == PPC::SRAWo ||
1566           MIOpC == PPC::SRAWI || MIOpC == PPC::SRAWIo ||
1567           MIOpC == PPC::EXTSB || MIOpC == PPC::EXTSBo ||
1568           MIOpC == PPC::EXTSH || MIOpC == PPC::EXTSHo ||
1569           MIOpC == PPC::EXTSW || MIOpC == PPC::EXTSWo) {
1570         noSub = true;
1571       } else
1572         return false;
1573     } else if (is32BitUnsignedCompare) {
1574       // We can perform this optimization, equality only, if MI is
1575       // zero-extending.
1576       if (MIOpC == PPC::CNTLZW || MIOpC == PPC::CNTLZWo ||
1577           MIOpC == PPC::SLW    || MIOpC == PPC::SLWo ||
1578           MIOpC == PPC::SRW    || MIOpC == PPC::SRWo) {
1579         noSub = true;
1580         equalityOnly = true;
1581       } else
1582         return false;
1583     } else
1584       equalityOnly = is64BitUnsignedCompare;
1585   } else
1586     equalityOnly = is32BitUnsignedCompare;
1587
1588   if (equalityOnly) {
1589     // We need to check the uses of the condition register in order to reject
1590     // non-equality comparisons.
1591     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator I =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1592          IE = MRI->use_instr_end(); I != IE; ++I) {
1593       MachineInstr *UseMI = &*I;
1594       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1595         unsigned Pred = UseMI->getOperand(0).getImm();
1596         if (Pred != PPC::PRED_EQ && Pred != PPC::PRED_NE)
1597           return false;
1598       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1599                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1600         unsigned SubIdx = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1601         if (SubIdx != PPC::sub_eq)
1602           return false;
1603       } else
1604         return false;
1605     }
1606   }
1607
1608   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr;
1609
1610   // Scan forward to find the first use of the compare.
1611   for (MachineBasicBlock::iterator EL = CmpInstr->getParent()->end();
1612        I != EL; ++I) {
1613     bool FoundUse = false;
1614     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator J =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1615          JE = MRI->use_instr_end(); J != JE; ++J)
1616       if (&*J == &*I) {
1617         FoundUse = true;
1618         break;
1619       }
1620
1621     if (FoundUse)
1622       break;
1623   }
1624
1625   // There are two possible candidates which can be changed to set CR[01].
1626   // One is MI, the other is a SUB instruction.
1627   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
1628   MachineInstr *Sub = nullptr;
1629   if (SrcReg2 != 0)
1630     // MI is not a candidate for CMPrr.
1631     MI = nullptr;
1632   // FIXME: Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the
1633   // same BB as the comparison. This is to allow the check below to avoid calls
1634   // (and other explicit clobbers); instead we should really check for these
1635   // more explicitly (in at least a few predecessors).
1636   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || Value != 0) {
1637     // PPC does not have a record-form SUBri.
1638     return false;
1639   }
1640
1641   // Search for Sub.
1642   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1643   --I;
1644
1645   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
1646   MachineBasicBlock::iterator E = MI,
1647                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
1648
1649   for (; I != E && !noSub; --I) {
1650     const MachineInstr &Instr = *I;
1651     unsigned IOpC = Instr.getOpcode();
1652
1653     if (&*I != CmpInstr && (
1654         Instr.modifiesRegister(PPC::CR0, TRI) ||
1655         Instr.readsRegister(PPC::CR0, TRI)))
1656       // This instruction modifies or uses the record condition register after
1657       // the one we want to change. While we could do this transformation, it
1658       // would likely not be profitable. This transformation removes one
1659       // instruction, and so even forcing RA to generate one move probably
1660       // makes it unprofitable.
1661       return false;
1662
1663     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
1664     if ((OpC == PPC::CMPW || OpC == PPC::CMPLW ||
1665          OpC == PPC::CMPD || OpC == PPC::CMPLD) &&
1666         (IOpC == PPC::SUBF || IOpC == PPC::SUBF8) &&
1667         ((Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
1668           Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
1669         (Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1670          Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg))) {
1671       Sub = &*I;
1672       break;
1673     }
1674
1675     if (I == B)
1676       // The 'and' is below the comparison instruction.
1677       return false;
1678   }
1679
1680   // Return false if no candidates exist.
1681   if (!MI && !Sub)
1682     return false;
1683
1684   // The single candidate is called MI.
1685   if (!MI) MI = Sub;
1686
1687   int NewOpC = -1;
1688   MIOpC = MI->getOpcode();
1689   if (MIOpC == PPC::ANDIo || MIOpC == PPC::ANDIo8)
1690     NewOpC = MIOpC;
1691   else {
1692     NewOpC = PPC::getRecordFormOpcode(MIOpC);
1693     if (NewOpC == -1 && PPC::getNonRecordFormOpcode(MIOpC) != -1)
1694       NewOpC = MIOpC;
1695   }
1696
1697   // FIXME: On the non-embedded POWER architectures, only some of the record
1698   // forms are fast, and we should use only the fast ones.
1699
1700   // The defining instruction has a record form (or is already a record
1701   // form). It is possible, however, that we'll need to reverse the condition
1702   // code of the users.
1703   if (NewOpC == -1)
1704     return false;
1705
1706   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, PPC::Predicate>, 4> PredsToUpdate;
1707   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, unsigned>, 4> SubRegsToUpdate;
1708
1709   // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based on CMP
1710   // needs to be updated to be based on SUB.  Push the condition code
1711   // operands to OperandsToUpdate.  If it is safe to remove CmpInstr, the
1712   // condition code of these operands will be modified.
1713   bool ShouldSwap = false;
1714   if (Sub) {
1715     ShouldSwap = SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1716       Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg;
1717
1718     // The operands to subf are the opposite of sub, so only in the fixed-point
1719     // case, invert the order.
1720     ShouldSwap = !ShouldSwap;
1721   }
1722
1723   if (ShouldSwap)
1724     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
1725          I = MRI->use_instr_begin(CRReg), IE = MRI->use_instr_end();
1726          I != IE; ++I) {
1727       MachineInstr *UseMI = &*I;
1728       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1729         PPC::Predicate Pred = (PPC::Predicate) UseMI->getOperand(0).getImm();
1730         assert((!equalityOnly ||
1731                 Pred == PPC::PRED_EQ || Pred == PPC::PRED_NE) &&
1732                "Invalid predicate for equality-only optimization");
1733         PredsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(0)),
1734                                 PPC::getSwappedPredicate(Pred)));
1735       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1736                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1737         unsigned NewSubReg = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1738         assert((!equalityOnly || NewSubReg == PPC::sub_eq) &&
1739                "Invalid CR bit for equality-only optimization");
1740
1741         if (NewSubReg == PPC::sub_lt)
1742           NewSubReg = PPC::sub_gt;
1743         else if (NewSubReg == PPC::sub_gt)
1744           NewSubReg = PPC::sub_lt;
1745
1746         SubRegsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(3)),
1747                                                  NewSubReg));
1748       } else // We need to abort on a user we don't understand.
1749         return false;
1750     }
1751
1752   // Create a new virtual register to hold the value of the CR set by the
1753   // record-form instruction. If the instruction was not previously in
1754   // record form, then set the kill flag on the CR.
1755   CmpInstr->eraseFromParent();
1756
1757   MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1758   BuildMI(*MI->getParent(), std::next(MII), MI->getDebugLoc(),
1759           get(TargetOpcode::COPY), CRReg)
1760     .addReg(PPC::CR0, MIOpC != NewOpC ? RegState::Kill : 0);
1761
1762   if (MIOpC != NewOpC) {
1763     // We need to be careful here: we're replacing one instruction with
1764     // another, and we need to make sure that we get all of the right
1765     // implicit uses and defs. On the other hand, the caller may be holding
1766     // an iterator to this instruction, and so we can't delete it (this is
1767     // specifically the case if this is the instruction directly after the
1768     // compare).
1769
1770     const MCInstrDesc &NewDesc = get(NewOpC);
1771     MI->setDesc(NewDesc);
1772
1773     if (NewDesc.ImplicitDefs)
1774       for (const MCPhysReg *ImpDefs = NewDesc.getImplicitDefs();
1775            *ImpDefs; ++ImpDefs)
1776         if (!MI->definesRegister(*ImpDefs))
1777           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1778                          MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
1779     if (NewDesc.ImplicitUses)
1780       for (const MCPhysReg *ImpUses = NewDesc.getImplicitUses();
1781            *ImpUses; ++ImpUses)
1782         if (!MI->readsRegister(*ImpUses))
1783           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1784                          MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
1785   }
1786
1787   // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
1788   // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
1789   // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
1790   for (unsigned i = 0, e = PredsToUpdate.size(); i < e; i++)
1791     PredsToUpdate[i].first->setImm(PredsToUpdate[i].second);
1792
1793   for (unsigned i = 0, e = SubRegsToUpdate.size(); i < e; i++)
1794     SubRegsToUpdate[i].first->setSubReg(SubRegsToUpdate[i].second);
1795
1796   return true;
1797 }
1798
1799 /// GetInstSize - Return the number of bytes of code the specified
1800 /// instruction may be.  This returns the maximum number of bytes.
1801 ///
1802 unsigned PPCInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
1803   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
1804
1805   if (Opcode == PPC::INLINEASM) {
1806     const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
1807     const char *AsmStr = MI->getOperand(0).getSymbolName();
1808     return getInlineAsmLength(AsmStr, *MF->getTarget().getMCAsmInfo());
1809   } else if (Opcode == TargetOpcode::STACKMAP) {
1810     return MI->getOperand(1).getImm();
1811   } else if (Opcode == TargetOpcode::PATCHPOINT) {
1812     PatchPointOpers Opers(MI);
1813     return Opers.getMetaOper(PatchPointOpers::NBytesPos).getImm();
1814   } else {
1815     const MCInstrDesc &Desc = get(Opcode);
1816     return Desc.getSize();
1817   }
1818 }
1819
1820 std::pair<unsigned, unsigned>
1821 PPCInstrInfo::decomposeMachineOperandsTargetFlags(unsigned TF) const {
1822   const unsigned Mask = PPCII::MO_ACCESS_MASK;
1823   return std::make_pair(TF & Mask, TF & ~Mask);
1824 }
1825
1826 ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
1827 PPCInstrInfo::getSerializableDirectMachineOperandTargetFlags() const {
1828   using namespace PPCII;
1829   static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
1830       {MO_LO, "ppc-lo"},
1831       {MO_HA, "ppc-ha"},
1832       {MO_TPREL_LO, "ppc-tprel-lo"},
1833       {MO_TPREL_HA, "ppc-tprel-ha"},
1834       {MO_DTPREL_LO, "ppc-dtprel-lo"},
1835       {MO_TLSLD_LO, "ppc-tlsld-lo"},
1836       {MO_TOC_LO, "ppc-toc-lo"},
1837       {MO_TLS, "ppc-tls"}};
1838   return makeArrayRef(TargetFlags);
1839 }
1840
1841 ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
1842 PPCInstrInfo::getSerializableBitmaskMachineOperandTargetFlags() const {
1843   using namespace PPCII;
1844   static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
1845       {MO_PLT_OR_STUB, "ppc-plt-or-stub"},
1846       {MO_PIC_FLAG, "ppc-pic"},
1847       {MO_NLP_FLAG, "ppc-nlp"},
1848       {MO_NLP_HIDDEN_FLAG, "ppc-nlp-hidden"}};
1849   return makeArrayRef(TargetFlags);
1850 }
1851