e5b2cf1c03e4e24069486db14a57eb0a3ed8bfd9
[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/Support/CommandLine.h"
35 #include "llvm/Support/Debug.h"
36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
37 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
38 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
39
40 using namespace llvm;
41
42 #define DEBUG_TYPE "ppc-instr-info"
43
44 #define GET_INSTRMAP_INFO
45 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
46 #include "PPCGenInstrInfo.inc"
47
48 static cl::
49 opt<bool> DisableCTRLoopAnal("disable-ppc-ctrloop-analysis", cl::Hidden,
50             cl::desc("Disable analysis for CTR loops"));
51
52 static cl::opt<bool> DisableCmpOpt("disable-ppc-cmp-opt",
53 cl::desc("Disable compare instruction optimization"), cl::Hidden);
54
55 static cl::opt<bool> VSXSelfCopyCrash("crash-on-ppc-vsx-self-copy",
56 cl::desc("Causes the backend to crash instead of generating a nop VSX copy"),
57 cl::Hidden);
58
59 // Pin the vtable to this file.
60 void PPCInstrInfo::anchor() {}
61
62 PPCInstrInfo::PPCInstrInfo(PPCSubtarget &STI)
63     : PPCGenInstrInfo(PPC::ADJCALLSTACKDOWN, PPC::ADJCALLSTACKUP),
64       Subtarget(STI), RI(STI) {}
65
66 /// CreateTargetHazardRecognizer - Return the hazard recognizer to use for
67 /// this target when scheduling the DAG.
68 ScheduleHazardRecognizer *
69 PPCInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
70                                            const ScheduleDAG *DAG) const {
71   unsigned Directive =
72       static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getDarwinDirective();
73   if (Directive == PPC::DIR_440 || Directive == PPC::DIR_A2 ||
74       Directive == PPC::DIR_E500mc || Directive == PPC::DIR_E5500) {
75     const InstrItineraryData *II =
76         static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getInstrItineraryData();
77     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
78   }
79
80   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(STI, DAG);
81 }
82
83 /// CreateTargetPostRAHazardRecognizer - Return the postRA hazard recognizer
84 /// to use for this target when scheduling the DAG.
85 ScheduleHazardRecognizer *
86 PPCInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
87                                                  const ScheduleDAG *DAG) const {
88   unsigned Directive =
89       DAG->MF.getSubtarget<PPCSubtarget>().getDarwinDirective();
90
91   if (Directive == PPC::DIR_PWR7 || Directive == PPC::DIR_PWR8)
92     return new PPCDispatchGroupSBHazardRecognizer(II, DAG);
93
94   // Most subtargets use a PPC970 recognizer.
95   if (Directive != PPC::DIR_440 && Directive != PPC::DIR_A2 &&
96       Directive != PPC::DIR_E500mc && Directive != PPC::DIR_E5500) {
97     assert(DAG->TII && "No InstrInfo?");
98
99     return new PPCHazardRecognizer970(*DAG);
100   }
101
102   return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
103 }
104
105
106 int PPCInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
107                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
108                                     const MachineInstr *UseMI,
109                                     unsigned UseIdx) const {
110   int Latency = PPCGenInstrInfo::getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx,
111                                                    UseMI, UseIdx);
112
113   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
114   unsigned Reg = DefMO.getReg();
115
116   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
117   bool IsRegCR;
118   if (TRI->isVirtualRegister(Reg)) {
119     const MachineRegisterInfo *MRI =
120       &DefMI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
121     IsRegCR = MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRRCRegClass) ||
122               MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRBITRCRegClass);
123   } else {
124     IsRegCR = PPC::CRRCRegClass.contains(Reg) ||
125               PPC::CRBITRCRegClass.contains(Reg);
126   }
127
128   if (UseMI->isBranch() && IsRegCR) {
129     if (Latency < 0)
130       Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
131
132     // On some cores, there is an additional delay between writing to a condition
133     // register, and using it from a branch.
134     unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
135     switch (Directive) {
136     default: break;
137     case PPC::DIR_7400:
138     case PPC::DIR_750:
139     case PPC::DIR_970:
140     case PPC::DIR_E5500:
141     case PPC::DIR_PWR4:
142     case PPC::DIR_PWR5:
143     case PPC::DIR_PWR5X:
144     case PPC::DIR_PWR6:
145     case PPC::DIR_PWR6X:
146     case PPC::DIR_PWR7:
147     case PPC::DIR_PWR8:
148       Latency += 2;
149       break;
150     }
151   }
152
153   return Latency;
154 }
155
156 // Detect 32 -> 64-bit extensions where we may reuse the low sub-register.
157 bool PPCInstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
158                                          unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
159                                          unsigned &SubIdx) const {
160   switch (MI.getOpcode()) {
161   default: return false;
162   case PPC::EXTSW:
163   case PPC::EXTSW_32_64:
164     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
165     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
166     SubIdx = PPC::sub_32;
167     return true;
168   }
169 }
170
171 unsigned PPCInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
172                                            int &FrameIndex) const {
173   // Note: This list must be kept consistent with LoadRegFromStackSlot.
174   switch (MI->getOpcode()) {
175   default: break;
176   case PPC::LD:
177   case PPC::LWZ:
178   case PPC::LFS:
179   case PPC::LFD:
180   case PPC::RESTORE_CR:
181   case PPC::RESTORE_CRBIT:
182   case PPC::LVX:
183   case PPC::LXVD2X:
184   case PPC::RESTORE_VRSAVE:
185     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
186     // offset which defaults to 0).
187     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
188         MI->getOperand(2).isFI()) {
189       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
190       return MI->getOperand(0).getReg();
191     }
192     break;
193   }
194   return 0;
195 }
196
197 unsigned PPCInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
198                                           int &FrameIndex) const {
199   // Note: This list must be kept consistent with StoreRegToStackSlot.
200   switch (MI->getOpcode()) {
201   default: break;
202   case PPC::STD:
203   case PPC::STW:
204   case PPC::STFS:
205   case PPC::STFD:
206   case PPC::SPILL_CR:
207   case PPC::SPILL_CRBIT:
208   case PPC::STVX:
209   case PPC::STXVD2X:
210   case PPC::SPILL_VRSAVE:
211     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
212     // offset which defaults to 0).
213     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
214         MI->getOperand(2).isFI()) {
215       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
216       return MI->getOperand(0).getReg();
217     }
218     break;
219   }
220   return 0;
221 }
222
223 // commuteInstruction - We can commute rlwimi instructions, but only if the
224 // rotate amt is zero.  We also have to munge the immediates a bit.
225 MachineInstr *
226 PPCInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
227   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
228
229   // Normal instructions can be commuted the obvious way.
230   if (MI->getOpcode() != PPC::RLWIMI &&
231       MI->getOpcode() != PPC::RLWIMIo)
232     return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
233   // Note that RLWIMI can be commuted as a 32-bit instruction, but not as a
234   // 64-bit instruction (so we don't handle PPC::RLWIMI8 here), because
235   // changing the relative order of the mask operands might change what happens
236   // to the high-bits of the mask (and, thus, the result).
237
238   // Cannot commute if it has a non-zero rotate count.
239   if (MI->getOperand(3).getImm() != 0)
240     return nullptr;
241
242   // If we have a zero rotate count, we have:
243   //   M = mask(MB,ME)
244   //   Op0 = (Op1 & ~M) | (Op2 & M)
245   // Change this to:
246   //   M = mask((ME+1)&31, (MB-1)&31)
247   //   Op0 = (Op2 & ~M) | (Op1 & M)
248
249   // Swap op1/op2
250   unsigned Reg0 = MI->getOperand(0).getReg();
251   unsigned Reg1 = MI->getOperand(1).getReg();
252   unsigned Reg2 = MI->getOperand(2).getReg();
253   unsigned SubReg1 = MI->getOperand(1).getSubReg();
254   unsigned SubReg2 = MI->getOperand(2).getSubReg();
255   bool Reg1IsKill = MI->getOperand(1).isKill();
256   bool Reg2IsKill = MI->getOperand(2).isKill();
257   bool ChangeReg0 = false;
258   // If machine instrs are no longer in two-address forms, update
259   // destination register as well.
260   if (Reg0 == Reg1) {
261     // Must be two address instruction!
262     assert(MI->getDesc().getOperandConstraint(0, MCOI::TIED_TO) &&
263            "Expecting a two-address instruction!");
264     assert(MI->getOperand(0).getSubReg() == SubReg1 && "Tied subreg mismatch");
265     Reg2IsKill = false;
266     ChangeReg0 = true;
267   }
268
269   // Masks.
270   unsigned MB = MI->getOperand(4).getImm();
271   unsigned ME = MI->getOperand(5).getImm();
272
273   if (NewMI) {
274     // Create a new instruction.
275     unsigned Reg0 = ChangeReg0 ? Reg2 : MI->getOperand(0).getReg();
276     bool Reg0IsDead = MI->getOperand(0).isDead();
277     return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), MI->getDesc())
278       .addReg(Reg0, RegState::Define | getDeadRegState(Reg0IsDead))
279       .addReg(Reg2, getKillRegState(Reg2IsKill))
280       .addReg(Reg1, getKillRegState(Reg1IsKill))
281       .addImm((ME+1) & 31)
282       .addImm((MB-1) & 31);
283   }
284
285   if (ChangeReg0) {
286     MI->getOperand(0).setReg(Reg2);
287     MI->getOperand(0).setSubReg(SubReg2);
288   }
289   MI->getOperand(2).setReg(Reg1);
290   MI->getOperand(1).setReg(Reg2);
291   MI->getOperand(2).setSubReg(SubReg1);
292   MI->getOperand(1).setSubReg(SubReg2);
293   MI->getOperand(2).setIsKill(Reg1IsKill);
294   MI->getOperand(1).setIsKill(Reg2IsKill);
295
296   // Swap the mask around.
297   MI->getOperand(4).setImm((ME+1) & 31);
298   MI->getOperand(5).setImm((MB-1) & 31);
299   return MI;
300 }
301
302 bool PPCInstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
303                                          unsigned &SrcOpIdx2) const {
304   // For VSX A-Type FMA instructions, it is the first two operands that can be
305   // commuted, however, because the non-encoded tied input operand is listed
306   // first, the operands to swap are actually the second and third.
307
308   int AltOpc = PPC::getAltVSXFMAOpcode(MI->getOpcode());
309   if (AltOpc == -1)
310     return TargetInstrInfo::findCommutedOpIndices(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
311
312   SrcOpIdx1 = 2;
313   SrcOpIdx2 = 3;
314   return true;
315 }
316
317 void PPCInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
318                               MachineBasicBlock::iterator MI) const {
319   // This function is used for scheduling, and the nop wanted here is the type
320   // that terminates dispatch groups on the POWER cores.
321   unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
322   unsigned Opcode;
323   switch (Directive) {
324   default:            Opcode = PPC::NOP; break;
325   case PPC::DIR_PWR6: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR6; break;
326   case PPC::DIR_PWR7: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break;
327   case PPC::DIR_PWR8: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break; /* FIXME: Update when P8 InstrScheduling model is ready */
328   }
329
330   DebugLoc DL;
331   BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode));
332 }
333
334 /// getNoopForMachoTarget - Return the noop instruction to use for a noop.
335 void PPCInstrInfo::getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const {
336   NopInst.setOpcode(PPC::NOP);
337 }
338
339 // Branch analysis.
340 // Note: If the condition register is set to CTR or CTR8 then this is a
341 // BDNZ (imm == 1) or BDZ (imm == 0) branch.
342 bool PPCInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
343                                  MachineBasicBlock *&FBB,
344                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
345                                  bool AllowModify) const {
346   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
347
348   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
349   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
350   if (I == MBB.begin())
351     return false;
352   --I;
353   while (I->isDebugValue()) {
354     if (I == MBB.begin())
355       return false;
356     --I;
357   }
358   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
359     return false;
360
361   // Get the last instruction in the block.
362   MachineInstr *LastInst = I;
363
364   // If there is only one terminator instruction, process it.
365   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
366     if (LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
367       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
368         return true;
369       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
370       return false;
371     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCC) {
372       if (!LastInst->getOperand(2).isMBB())
373         return true;
374       // Block ends with fall-through condbranch.
375       TBB = LastInst->getOperand(2).getMBB();
376       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
377       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
378       return false;
379     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BC) {
380       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
381         return true;
382       // Block ends with fall-through condbranch.
383       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
384       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
385       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
386       return false;
387     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCn) {
388       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
389         return true;
390       // Block ends with fall-through condbranch.
391       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
392       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
393       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
394       return false;
395     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
396                LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) {
397       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
398         return true;
399       if (DisableCTRLoopAnal)
400         return true;
401       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
402       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
403       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
404                                                true));
405       return false;
406     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
407                LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) {
408       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
409         return true;
410       if (DisableCTRLoopAnal)
411         return true;
412       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
413       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
414       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
415                                                true));
416       return false;
417     }
418
419     // Otherwise, don't know what this is.
420     return true;
421   }
422
423   // Get the instruction before it if it's a terminator.
424   MachineInstr *SecondLastInst = I;
425
426   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
427   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() &&
428       isUnpredicatedTerminator(--I))
429     return true;
430
431   // If the block ends with PPC::B and PPC:BCC, handle it.
432   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCC &&
433       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
434     if (!SecondLastInst->getOperand(2).isMBB() ||
435         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
436       return true;
437     TBB =  SecondLastInst->getOperand(2).getMBB();
438     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
439     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
440     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
441     return false;
442   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BC &&
443       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
444     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
445         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
446       return true;
447     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
448     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
449     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
450     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
451     return false;
452   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCn &&
453       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
454     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
455         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
456       return true;
457     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
458     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
459     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
460     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
461     return false;
462   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
463               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) &&
464       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
465     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
466         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
467       return true;
468     if (DisableCTRLoopAnal)
469       return true;
470     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
471     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
472     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
473                                              true));
474     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
475     return false;
476   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
477               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) &&
478       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
479     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
480         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
481       return true;
482     if (DisableCTRLoopAnal)
483       return true;
484     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
485     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
486     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
487                                              true));
488     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
489     return false;
490   }
491
492   // If the block ends with two PPC:Bs, handle it.  The second one is not
493   // executed, so remove it.
494   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::B &&
495       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
496     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB())
497       return true;
498     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
499     I = LastInst;
500     if (AllowModify)
501       I->eraseFromParent();
502     return false;
503   }
504
505   // Otherwise, can't handle this.
506   return true;
507 }
508
509 unsigned PPCInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
510   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
511   if (I == MBB.begin()) return 0;
512   --I;
513   while (I->isDebugValue()) {
514     if (I == MBB.begin())
515       return 0;
516     --I;
517   }
518   if (I->getOpcode() != PPC::B && I->getOpcode() != PPC::BCC &&
519       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
520       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
521       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
522     return 0;
523
524   // Remove the branch.
525   I->eraseFromParent();
526
527   I = MBB.end();
528
529   if (I == MBB.begin()) return 1;
530   --I;
531   if (I->getOpcode() != PPC::BCC &&
532       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
533       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
534       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
535     return 1;
536
537   // Remove the branch.
538   I->eraseFromParent();
539   return 2;
540 }
541
542 unsigned
543 PPCInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
544                            MachineBasicBlock *FBB,
545                            const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
546                            DebugLoc DL) const {
547   // Shouldn't be a fall through.
548   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
549   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
550          "PPC branch conditions have two components!");
551
552   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
553
554   // One-way branch.
555   if (!FBB) {
556     if (Cond.empty())   // Unconditional branch
557       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(TBB);
558     else if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
559       BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
560                               (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
561                               (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
562     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
563       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
564     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
565       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
566     else                // Conditional branch
567       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
568         .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
569     return 1;
570   }
571
572   // Two-way Conditional Branch.
573   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
574     BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
575                             (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
576                             (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
577   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
578     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
579   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
580     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
581   else
582     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
583       .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
584   BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(FBB);
585   return 2;
586 }
587
588 // Select analysis.
589 bool PPCInstrInfo::canInsertSelect(const MachineBasicBlock &MBB,
590                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
591                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg,
592                 int &CondCycles, int &TrueCycles, int &FalseCycles) const {
593   if (!Subtarget.hasISEL())
594     return false;
595
596   if (Cond.size() != 2)
597     return false;
598
599   // If this is really a bdnz-like condition, then it cannot be turned into a
600   // select.
601   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
602     return false;
603
604   // Check register classes.
605   const MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
606   const TargetRegisterClass *RC =
607     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
608   if (!RC)
609     return false;
610
611   // isel is for regular integer GPRs only.
612   if (!PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
613       !PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC) &&
614       !PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
615       !PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC))
616     return false;
617
618   // FIXME: These numbers are for the A2, how well they work for other cores is
619   // an open question. On the A2, the isel instruction has a 2-cycle latency
620   // but single-cycle throughput. These numbers are used in combination with
621   // the MispredictPenalty setting from the active SchedMachineModel.
622   CondCycles = 1;
623   TrueCycles = 1;
624   FalseCycles = 1;
625
626   return true;
627 }
628
629 void PPCInstrInfo::insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
630                                 MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc dl,
631                                 unsigned DestReg,
632                                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
633                                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
634   assert(Cond.size() == 2 &&
635          "PPC branch conditions have two components!");
636
637   assert(Subtarget.hasISEL() &&
638          "Cannot insert select on target without ISEL support");
639
640   // Get the register classes.
641   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
642   const TargetRegisterClass *RC =
643     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
644   assert(RC && "TrueReg and FalseReg must have overlapping register classes");
645
646   bool Is64Bit = PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
647                  PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC);
648   assert((Is64Bit ||
649           PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
650           PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) &&
651          "isel is for regular integer GPRs only");
652
653   unsigned OpCode = Is64Bit ? PPC::ISEL8 : PPC::ISEL;
654   unsigned SelectPred = Cond[0].getImm();
655
656   unsigned SubIdx;
657   bool SwapOps;
658   switch (SelectPred) {
659   default: llvm_unreachable("invalid predicate for isel");
660   case PPC::PRED_EQ: SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = false; break;
661   case PPC::PRED_NE: SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = true; break;
662   case PPC::PRED_LT: SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = false; break;
663   case PPC::PRED_GE: SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = true; break;
664   case PPC::PRED_GT: SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = false; break;
665   case PPC::PRED_LE: SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = true; break;
666   case PPC::PRED_UN: SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = false; break;
667   case PPC::PRED_NU: SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = true; break;
668   case PPC::PRED_BIT_SET:   SubIdx = 0; SwapOps = false; break;
669   case PPC::PRED_BIT_UNSET: SubIdx = 0; SwapOps = true; break;
670   }
671
672   unsigned FirstReg =  SwapOps ? FalseReg : TrueReg,
673            SecondReg = SwapOps ? TrueReg  : FalseReg;
674
675   // The first input register of isel cannot be r0. If it is a member
676   // of a register class that can be r0, then copy it first (the
677   // register allocator should eliminate the copy).
678   if (MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::R0) ||
679       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0)) {
680     const TargetRegisterClass *FirstRC =
681       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0) ?
682         &PPC::G8RC_NOX0RegClass : &PPC::GPRC_NOR0RegClass;
683     unsigned OldFirstReg = FirstReg;
684     FirstReg = MRI.createVirtualRegister(FirstRC);
685     BuildMI(MBB, MI, dl, get(TargetOpcode::COPY), FirstReg)
686       .addReg(OldFirstReg);
687   }
688
689   BuildMI(MBB, MI, dl, get(OpCode), DestReg)
690     .addReg(FirstReg).addReg(SecondReg)
691     .addReg(Cond[1].getReg(), 0, SubIdx);
692 }
693
694 void PPCInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
695                                MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
696                                unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
697                                bool KillSrc) const {
698   // We can end up with self copies and similar things as a result of VSX copy
699   // legalization. Promote them here.
700   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
701   if (PPC::F8RCRegClass.contains(DestReg) &&
702       PPC::VSLRCRegClass.contains(SrcReg)) {
703     unsigned SuperReg =
704       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
705
706     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
707       llvm_unreachable("nop VSX copy");
708
709     DestReg = SuperReg;
710   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg) &&
711              PPC::VSHRCRegClass.contains(SrcReg)) {
712     unsigned SuperReg =
713       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
714
715     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
716       llvm_unreachable("nop VSX copy");
717
718     DestReg = SuperReg;
719   } else if (PPC::F8RCRegClass.contains(SrcReg) &&
720              PPC::VSLRCRegClass.contains(DestReg)) {
721     unsigned SuperReg =
722       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
723
724     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
725       llvm_unreachable("nop VSX copy");
726
727     SrcReg = SuperReg;
728   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
729              PPC::VSHRCRegClass.contains(DestReg)) {
730     unsigned SuperReg =
731       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
732
733     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
734       llvm_unreachable("nop VSX copy");
735
736     SrcReg = SuperReg;
737   }
738
739   unsigned Opc;
740   if (PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
741     Opc = PPC::OR;
742   else if (PPC::G8RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
743     Opc = PPC::OR8;
744   else if (PPC::F4RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
745     Opc = PPC::FMR;
746   else if (PPC::CRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
747     Opc = PPC::MCRF;
748   else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
749     Opc = PPC::VOR;
750   else if (PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
751     // There are two different ways this can be done:
752     //   1. xxlor : This has lower latency (on the P7), 2 cycles, but can only
753     //      issue in VSU pipeline 0.
754     //   2. xmovdp/xmovsp: This has higher latency (on the P7), 6 cycles, but
755     //      can go to either pipeline.
756     // We'll always use xxlor here, because in practically all cases where
757     // copies are generated, they are close enough to some use that the
758     // lower-latency form is preferable.
759     Opc = PPC::XXLOR;
760   else if (PPC::VSFRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
761     Opc = PPC::XXLORf;
762   else if (PPC::CRBITRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
763     Opc = PPC::CROR;
764   else
765     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
766
767   const MCInstrDesc &MCID = get(Opc);
768   if (MCID.getNumOperands() == 3)
769     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg)
770       .addReg(SrcReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
771   else
772     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
773 }
774
775 // This function returns true if a CR spill is necessary and false otherwise.
776 bool
777 PPCInstrInfo::StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
778                                   unsigned SrcReg, bool isKill,
779                                   int FrameIdx,
780                                   const TargetRegisterClass *RC,
781                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
782                                   bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
783   // Note: If additional store instructions are added here,
784   // update isStoreToStackSlot.
785
786   DebugLoc DL;
787   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
788       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
789     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STW))
790                                        .addReg(SrcReg,
791                                                getKillRegState(isKill)),
792                                        FrameIdx));
793   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
794              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
795     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STD))
796                                        .addReg(SrcReg,
797                                                getKillRegState(isKill)),
798                                        FrameIdx));
799   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
800     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFD))
801                                        .addReg(SrcReg,
802                                                getKillRegState(isKill)),
803                                        FrameIdx));
804   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
805     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFS))
806                                        .addReg(SrcReg,
807                                                getKillRegState(isKill)),
808                                        FrameIdx));
809   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
810     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CR))
811                                        .addReg(SrcReg,
812                                                getKillRegState(isKill)),
813                                        FrameIdx));
814     return true;
815   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
816     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CRBIT))
817                                        .addReg(SrcReg,
818                                                getKillRegState(isKill)),
819                                        FrameIdx));
820     return true;
821   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
822     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STVX))
823                                        .addReg(SrcReg,
824                                                getKillRegState(isKill)),
825                                        FrameIdx));
826     NonRI = true;
827   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
828     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXVD2X))
829                                        .addReg(SrcReg,
830                                                getKillRegState(isKill)),
831                                        FrameIdx));
832     NonRI = true;
833   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
834     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXSDX))
835                                        .addReg(SrcReg,
836                                                getKillRegState(isKill)),
837                                        FrameIdx));
838     NonRI = true;
839   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
840     assert(Subtarget.isDarwin() &&
841            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
842     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_VRSAVE))
843                                        .addReg(SrcReg,
844                                                getKillRegState(isKill)),
845                                        FrameIdx));
846     SpillsVRS = true;
847   } else {
848     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
849   }
850
851   return false;
852 }
853
854 void
855 PPCInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
856                                   MachineBasicBlock::iterator MI,
857                                   unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
858                                   const TargetRegisterClass *RC,
859                                   const TargetRegisterInfo *TRI) const {
860   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
861   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
862
863   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
864   FuncInfo->setHasSpills();
865
866   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
867   if (StoreRegToStackSlot(MF, SrcReg, isKill, FrameIdx, RC, NewMIs,
868                           NonRI, SpillsVRS))
869     FuncInfo->setSpillsCR();
870
871   if (SpillsVRS)
872     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
873
874   if (NonRI)
875     FuncInfo->setHasNonRISpills();
876
877   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
878     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
879
880   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
881   MachineMemOperand *MMO =
882     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FrameIdx),
883                             MachineMemOperand::MOStore,
884                             MFI.getObjectSize(FrameIdx),
885                             MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
886   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
887 }
888
889 bool
890 PPCInstrInfo::LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
891                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
892                                    const TargetRegisterClass *RC,
893                                    SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
894                                    bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
895   // Note: If additional load instructions are added here,
896   // update isLoadFromStackSlot.
897
898   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
899       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
900     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LWZ),
901                                                DestReg), FrameIdx));
902   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
903              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
904     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LD), DestReg),
905                                        FrameIdx));
906   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
907     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFD), DestReg),
908                                        FrameIdx));
909   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
910     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFS), DestReg),
911                                        FrameIdx));
912   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
913     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
914                                                get(PPC::RESTORE_CR), DestReg),
915                                        FrameIdx));
916     return true;
917   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
918     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
919                                                get(PPC::RESTORE_CRBIT), DestReg),
920                                        FrameIdx));
921     return true;
922   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
923     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LVX), DestReg),
924                                        FrameIdx));
925     NonRI = true;
926   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
927     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXVD2X), DestReg),
928                                        FrameIdx));
929     NonRI = true;
930   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
931     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXSDX), DestReg),
932                                        FrameIdx));
933     NonRI = true;
934   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
935     assert(Subtarget.isDarwin() &&
936            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
937     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
938                                                get(PPC::RESTORE_VRSAVE),
939                                                DestReg),
940                                        FrameIdx));
941     SpillsVRS = true;
942   } else {
943     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
944   }
945
946   return false;
947 }
948
949 void
950 PPCInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
951                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
952                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
953                                    const TargetRegisterClass *RC,
954                                    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
955   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
956   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
957   DebugLoc DL;
958   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
959
960   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
961   FuncInfo->setHasSpills();
962
963   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
964   if (LoadRegFromStackSlot(MF, DL, DestReg, FrameIdx, RC, NewMIs,
965                            NonRI, SpillsVRS))
966     FuncInfo->setSpillsCR();
967
968   if (SpillsVRS)
969     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
970
971   if (NonRI)
972     FuncInfo->setHasNonRISpills();
973
974   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
975     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
976
977   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
978   MachineMemOperand *MMO =
979     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FrameIdx),
980                             MachineMemOperand::MOLoad,
981                             MFI.getObjectSize(FrameIdx),
982                             MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
983   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
984 }
985
986 bool PPCInstrInfo::
987 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
988   assert(Cond.size() == 2 && "Invalid PPC branch opcode!");
989   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR8 || Cond[1].getReg() == PPC::CTR)
990     Cond[0].setImm(Cond[0].getImm() == 0 ? 1 : 0);
991   else
992     // Leave the CR# the same, but invert the condition.
993     Cond[0].setImm(PPC::InvertPredicate((PPC::Predicate)Cond[0].getImm()));
994   return false;
995 }
996
997 bool PPCInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
998                              unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
999   // For some instructions, it is legal to fold ZERO into the RA register field.
1000   // A zero immediate should always be loaded with a single li.
1001   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1002   if (DefOpc != PPC::LI && DefOpc != PPC::LI8)
1003     return false;
1004   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1005     return false;
1006   if (DefMI->getOperand(1).getImm() != 0)
1007     return false;
1008
1009   // Note that we cannot here invert the arguments of an isel in order to fold
1010   // a ZERO into what is presented as the second argument. All we have here
1011   // is the condition bit, and that might come from a CR-logical bit operation.
1012
1013   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
1014
1015   // Only fold into real machine instructions.
1016   if (UseMCID.isPseudo())
1017     return false;
1018
1019   unsigned UseIdx;
1020   for (UseIdx = 0; UseIdx < UseMI->getNumOperands(); ++UseIdx)
1021     if (UseMI->getOperand(UseIdx).isReg() &&
1022         UseMI->getOperand(UseIdx).getReg() == Reg)
1023       break;
1024
1025   assert(UseIdx < UseMI->getNumOperands() && "Cannot find Reg in UseMI");
1026   assert(UseIdx < UseMCID.getNumOperands() && "No operand description for Reg");
1027
1028   const MCOperandInfo *UseInfo = &UseMCID.OpInfo[UseIdx];
1029
1030   // We can fold the zero if this register requires a GPRC_NOR0/G8RC_NOX0
1031   // register (which might also be specified as a pointer class kind).
1032   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1033     if (UseInfo->RegClass /* Kind */ != 1)
1034       return false;
1035   } else {
1036     if (UseInfo->RegClass != PPC::GPRC_NOR0RegClassID &&
1037         UseInfo->RegClass != PPC::G8RC_NOX0RegClassID)
1038       return false;
1039   }
1040
1041   // Make sure this is not tied to an output register (or otherwise
1042   // constrained). This is true for ST?UX registers, for example, which
1043   // are tied to their output registers.
1044   if (UseInfo->Constraints != 0)
1045     return false;
1046
1047   unsigned ZeroReg;
1048   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1049     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1050     ZeroReg = isPPC64 ? PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1051   } else {
1052     ZeroReg = UseInfo->RegClass == PPC::G8RC_NOX0RegClassID ?
1053               PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1054   }
1055
1056   bool DeleteDef = MRI->hasOneNonDBGUse(Reg);
1057   UseMI->getOperand(UseIdx).setReg(ZeroReg);
1058
1059   if (DeleteDef)
1060     DefMI->eraseFromParent();
1061
1062   return true;
1063 }
1064
1065 static bool MBBDefinesCTR(MachineBasicBlock &MBB) {
1066   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), IE = MBB.end();
1067        I != IE; ++I)
1068     if (I->definesRegister(PPC::CTR) || I->definesRegister(PPC::CTR8))
1069       return true;
1070   return false;
1071 }
1072
1073 // We should make sure that, if we're going to predicate both sides of a
1074 // condition (a diamond), that both sides don't define the counter register. We
1075 // can predicate counter-decrement-based branches, but while that predicates
1076 // the branching, it does not predicate the counter decrement. If we tried to
1077 // merge the triangle into one predicated block, we'd decrement the counter
1078 // twice.
1079 bool PPCInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1080                      unsigned NumT, unsigned ExtraT,
1081                      MachineBasicBlock &FMBB,
1082                      unsigned NumF, unsigned ExtraF,
1083                      const BranchProbability &Probability) const {
1084   return !(MBBDefinesCTR(TMBB) && MBBDefinesCTR(FMBB));
1085 }
1086
1087
1088 bool PPCInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
1089   // The predicated branches are identified by their type, not really by the
1090   // explicit presence of a predicate. Furthermore, some of them can be
1091   // predicated more than once. Because if conversion won't try to predicate
1092   // any instruction which already claims to be predicated (by returning true
1093   // here), always return false. In doing so, we let isPredicable() be the
1094   // final word on whether not the instruction can be (further) predicated.
1095
1096   return false;
1097 }
1098
1099 bool PPCInstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
1100   if (!MI->isTerminator())
1101     return false;
1102
1103   // Conditional branch is a special case.
1104   if (MI->isBranch() && !MI->isBarrier())
1105     return true;
1106
1107   return !isPredicated(MI);
1108 }
1109
1110 bool PPCInstrInfo::PredicateInstruction(
1111                      MachineInstr *MI,
1112                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
1113   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1114   if (OpC == PPC::BLR || OpC == PPC::BLR8) {
1115     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1116       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1117       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1118                       (isPPC64 ? PPC::BDNZLR8 : PPC::BDNZLR) :
1119                       (isPPC64 ? PPC::BDZLR8  : PPC::BDZLR)));
1120     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1121       MI->setDesc(get(PPC::BCLR));
1122       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1123         .addReg(Pred[1].getReg());
1124     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1125       MI->setDesc(get(PPC::BCLRn));
1126       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1127         .addReg(Pred[1].getReg());
1128     } else {
1129       MI->setDesc(get(PPC::BCCLR));
1130       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1131         .addImm(Pred[0].getImm())
1132         .addReg(Pred[1].getReg());
1133     }
1134
1135     return true;
1136   } else if (OpC == PPC::B) {
1137     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1138       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1139       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1140                       (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
1141                       (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ)));
1142     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1143       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1144       MI->RemoveOperand(0);
1145
1146       MI->setDesc(get(PPC::BC));
1147       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1148         .addReg(Pred[1].getReg())
1149         .addMBB(MBB);
1150     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1151       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1152       MI->RemoveOperand(0);
1153
1154       MI->setDesc(get(PPC::BCn));
1155       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1156         .addReg(Pred[1].getReg())
1157         .addMBB(MBB);
1158     } else {
1159       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1160       MI->RemoveOperand(0);
1161
1162       MI->setDesc(get(PPC::BCC));
1163       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1164         .addImm(Pred[0].getImm())
1165         .addReg(Pred[1].getReg())
1166         .addMBB(MBB);
1167     }
1168
1169     return true;
1170   } else if (OpC == PPC::BCTR  || OpC == PPC::BCTR8 ||
1171              OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8) {
1172     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR)
1173       llvm_unreachable("Cannot predicate bctr[l] on the ctr register");
1174
1175     bool setLR = OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8;
1176     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1177
1178     if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1179       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8 : PPC::BCCTR8) :
1180                                 (setLR ? PPC::BCCTRL  : PPC::BCCTR)));
1181       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1182         .addReg(Pred[1].getReg());
1183       return true;
1184     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1185       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8n : PPC::BCCTR8n) :
1186                                 (setLR ? PPC::BCCTRLn  : PPC::BCCTRn)));
1187       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1188         .addReg(Pred[1].getReg());
1189       return true;
1190     }
1191
1192     MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCCTRL8 : PPC::BCCCTR8) :
1193                               (setLR ? PPC::BCCCTRL  : PPC::BCCCTR)));
1194     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1195       .addImm(Pred[0].getImm())
1196       .addReg(Pred[1].getReg());
1197     return true;
1198   }
1199
1200   return false;
1201 }
1202
1203 bool PPCInstrInfo::SubsumesPredicate(
1204                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
1205                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
1206   assert(Pred1.size() == 2 && "Invalid PPC first predicate");
1207   assert(Pred2.size() == 2 && "Invalid PPC second predicate");
1208
1209   if (Pred1[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred1[1].getReg() == PPC::CTR)
1210     return false;
1211   if (Pred2[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred2[1].getReg() == PPC::CTR)
1212     return false;
1213
1214   // P1 can only subsume P2 if they test the same condition register.
1215   if (Pred1[1].getReg() != Pred2[1].getReg())
1216     return false;
1217
1218   PPC::Predicate P1 = (PPC::Predicate) Pred1[0].getImm();
1219   PPC::Predicate P2 = (PPC::Predicate) Pred2[0].getImm();
1220
1221   if (P1 == P2)
1222     return true;
1223
1224   // Does P1 subsume P2, e.g. GE subsumes GT.
1225   if (P1 == PPC::PRED_LE &&
1226       (P2 == PPC::PRED_LT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1227     return true;
1228   if (P1 == PPC::PRED_GE &&
1229       (P2 == PPC::PRED_GT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1230     return true;
1231
1232   return false;
1233 }
1234
1235 bool PPCInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
1236                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
1237   // Note: At the present time, the contents of Pred from this function is
1238   // unused by IfConversion. This implementation follows ARM by pushing the
1239   // CR-defining operand. Because the 'DZ' and 'DNZ' count as types of
1240   // predicate, instructions defining CTR or CTR8 are also included as
1241   // predicate-defining instructions.
1242
1243   const TargetRegisterClass *RCs[] =
1244     { &PPC::CRRCRegClass, &PPC::CRBITRCRegClass,
1245       &PPC::CTRRCRegClass, &PPC::CTRRC8RegClass };
1246
1247   bool Found = false;
1248   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1249     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1250     for (unsigned c = 0; c < array_lengthof(RCs) && !Found; ++c) {
1251       const TargetRegisterClass *RC = RCs[c];
1252       if (MO.isReg()) {
1253         if (MO.isDef() && RC->contains(MO.getReg())) {
1254           Pred.push_back(MO);
1255           Found = true;
1256         }
1257       } else if (MO.isRegMask()) {
1258         for (TargetRegisterClass::iterator I = RC->begin(),
1259              IE = RC->end(); I != IE; ++I)
1260           if (MO.clobbersPhysReg(*I)) {
1261             Pred.push_back(MO);
1262             Found = true;
1263           }
1264       }
1265     }
1266   }
1267
1268   return Found;
1269 }
1270
1271 bool PPCInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
1272   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1273   switch (OpC) {
1274   default:
1275     return false;
1276   case PPC::B:
1277   case PPC::BLR:
1278   case PPC::BLR8:
1279   case PPC::BCTR:
1280   case PPC::BCTR8:
1281   case PPC::BCTRL:
1282   case PPC::BCTRL8:
1283     return true;
1284   }
1285 }
1286
1287 bool PPCInstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
1288                                   unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
1289                                   int &Mask, int &Value) const {
1290   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1291
1292   switch (Opc) {
1293   default: return false;
1294   case PPC::CMPWI:
1295   case PPC::CMPLWI:
1296   case PPC::CMPDI:
1297   case PPC::CMPLDI:
1298     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1299     SrcReg2 = 0;
1300     Value = MI->getOperand(2).getImm();
1301     Mask = 0xFFFF;
1302     return true;
1303   case PPC::CMPW:
1304   case PPC::CMPLW:
1305   case PPC::CMPD:
1306   case PPC::CMPLD:
1307   case PPC::FCMPUS:
1308   case PPC::FCMPUD:
1309     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1310     SrcReg2 = MI->getOperand(2).getReg();
1311     return true;
1312   }
1313 }
1314
1315 bool PPCInstrInfo::optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr,
1316                                         unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
1317                                         int Mask, int Value,
1318                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1319   if (DisableCmpOpt)
1320     return false;
1321
1322   int OpC = CmpInstr->getOpcode();
1323   unsigned CRReg = CmpInstr->getOperand(0).getReg();
1324
1325   // FP record forms set CR1 based on the execption status bits, not a
1326   // comparison with zero.
1327   if (OpC == PPC::FCMPUS || OpC == PPC::FCMPUD)
1328     return false;
1329
1330   // The record forms set the condition register based on a signed comparison
1331   // with zero (so says the ISA manual). This is not as straightforward as it
1332   // seems, however, because this is always a 64-bit comparison on PPC64, even
1333   // for instructions that are 32-bit in nature (like slw for example).
1334   // So, on PPC32, for unsigned comparisons, we can use the record forms only
1335   // for equality checks (as those don't depend on the sign). On PPC64,
1336   // we are restricted to equality for unsigned 64-bit comparisons and for
1337   // signed 32-bit comparisons the applicability is more restricted.
1338   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1339   bool is32BitSignedCompare   = OpC ==  PPC::CMPWI || OpC == PPC::CMPW;
1340   bool is32BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLWI || OpC == PPC::CMPLW;
1341   bool is64BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLDI || OpC == PPC::CMPLD;
1342
1343   // Get the unique definition of SrcReg.
1344   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
1345   if (!MI) return false;
1346   int MIOpC = MI->getOpcode();
1347
1348   bool equalityOnly = false;
1349   bool noSub = false;
1350   if (isPPC64) {
1351     if (is32BitSignedCompare) {
1352       // We can perform this optimization only if MI is sign-extending.
1353       if (MIOpC == PPC::SRAW  || MIOpC == PPC::SRAWo ||
1354           MIOpC == PPC::SRAWI || MIOpC == PPC::SRAWIo ||
1355           MIOpC == PPC::EXTSB || MIOpC == PPC::EXTSBo ||
1356           MIOpC == PPC::EXTSH || MIOpC == PPC::EXTSHo ||
1357           MIOpC == PPC::EXTSW || MIOpC == PPC::EXTSWo) {
1358         noSub = true;
1359       } else
1360         return false;
1361     } else if (is32BitUnsignedCompare) {
1362       // We can perform this optimization, equality only, if MI is
1363       // zero-extending.
1364       if (MIOpC == PPC::CNTLZW || MIOpC == PPC::CNTLZWo ||
1365           MIOpC == PPC::SLW    || MIOpC == PPC::SLWo ||
1366           MIOpC == PPC::SRW    || MIOpC == PPC::SRWo) {
1367         noSub = true;
1368         equalityOnly = true;
1369       } else
1370         return false;
1371     } else
1372       equalityOnly = is64BitUnsignedCompare;
1373   } else
1374     equalityOnly = is32BitUnsignedCompare;
1375
1376   if (equalityOnly) {
1377     // We need to check the uses of the condition register in order to reject
1378     // non-equality comparisons.
1379     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator I =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1380          IE = MRI->use_instr_end(); I != IE; ++I) {
1381       MachineInstr *UseMI = &*I;
1382       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1383         unsigned Pred = UseMI->getOperand(0).getImm();
1384         if (Pred != PPC::PRED_EQ && Pred != PPC::PRED_NE)
1385           return false;
1386       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1387                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1388         unsigned SubIdx = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1389         if (SubIdx != PPC::sub_eq)
1390           return false;
1391       } else
1392         return false;
1393     }
1394   }
1395
1396   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr;
1397
1398   // Scan forward to find the first use of the compare.
1399   for (MachineBasicBlock::iterator EL = CmpInstr->getParent()->end();
1400        I != EL; ++I) {
1401     bool FoundUse = false;
1402     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator J =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1403          JE = MRI->use_instr_end(); J != JE; ++J)
1404       if (&*J == &*I) {
1405         FoundUse = true;
1406         break;
1407       }
1408
1409     if (FoundUse)
1410       break;
1411   }
1412
1413   // There are two possible candidates which can be changed to set CR[01].
1414   // One is MI, the other is a SUB instruction.
1415   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
1416   MachineInstr *Sub = nullptr;
1417   if (SrcReg2 != 0)
1418     // MI is not a candidate for CMPrr.
1419     MI = nullptr;
1420   // FIXME: Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the
1421   // same BB as the comparison. This is to allow the check below to avoid calls
1422   // (and other explicit clobbers); instead we should really check for these
1423   // more explicitly (in at least a few predecessors).
1424   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || Value != 0) {
1425     // PPC does not have a record-form SUBri.
1426     return false;
1427   }
1428
1429   // Search for Sub.
1430   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1431   --I;
1432
1433   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
1434   MachineBasicBlock::iterator E = MI,
1435                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
1436
1437   for (; I != E && !noSub; --I) {
1438     const MachineInstr &Instr = *I;
1439     unsigned IOpC = Instr.getOpcode();
1440
1441     if (&*I != CmpInstr && (
1442         Instr.modifiesRegister(PPC::CR0, TRI) ||
1443         Instr.readsRegister(PPC::CR0, TRI)))
1444       // This instruction modifies or uses the record condition register after
1445       // the one we want to change. While we could do this transformation, it
1446       // would likely not be profitable. This transformation removes one
1447       // instruction, and so even forcing RA to generate one move probably
1448       // makes it unprofitable.
1449       return false;
1450
1451     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
1452     if ((OpC == PPC::CMPW || OpC == PPC::CMPLW ||
1453          OpC == PPC::CMPD || OpC == PPC::CMPLD) &&
1454         (IOpC == PPC::SUBF || IOpC == PPC::SUBF8) &&
1455         ((Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
1456           Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
1457         (Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1458          Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg))) {
1459       Sub = &*I;
1460       break;
1461     }
1462
1463     if (I == B)
1464       // The 'and' is below the comparison instruction.
1465       return false;
1466   }
1467
1468   // Return false if no candidates exist.
1469   if (!MI && !Sub)
1470     return false;
1471
1472   // The single candidate is called MI.
1473   if (!MI) MI = Sub;
1474
1475   int NewOpC = -1;
1476   MIOpC = MI->getOpcode();
1477   if (MIOpC == PPC::ANDIo || MIOpC == PPC::ANDIo8)
1478     NewOpC = MIOpC;
1479   else {
1480     NewOpC = PPC::getRecordFormOpcode(MIOpC);
1481     if (NewOpC == -1 && PPC::getNonRecordFormOpcode(MIOpC) != -1)
1482       NewOpC = MIOpC;
1483   }
1484
1485   // FIXME: On the non-embedded POWER architectures, only some of the record
1486   // forms are fast, and we should use only the fast ones.
1487
1488   // The defining instruction has a record form (or is already a record
1489   // form). It is possible, however, that we'll need to reverse the condition
1490   // code of the users.
1491   if (NewOpC == -1)
1492     return false;
1493
1494   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, PPC::Predicate>, 4> PredsToUpdate;
1495   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, unsigned>, 4> SubRegsToUpdate;
1496
1497   // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based on CMP
1498   // needs to be updated to be based on SUB.  Push the condition code
1499   // operands to OperandsToUpdate.  If it is safe to remove CmpInstr, the
1500   // condition code of these operands will be modified.
1501   bool ShouldSwap = false;
1502   if (Sub) {
1503     ShouldSwap = SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1504       Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg;
1505
1506     // The operands to subf are the opposite of sub, so only in the fixed-point
1507     // case, invert the order.
1508     ShouldSwap = !ShouldSwap;
1509   }
1510
1511   if (ShouldSwap)
1512     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
1513          I = MRI->use_instr_begin(CRReg), IE = MRI->use_instr_end();
1514          I != IE; ++I) {
1515       MachineInstr *UseMI = &*I;
1516       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1517         PPC::Predicate Pred = (PPC::Predicate) UseMI->getOperand(0).getImm();
1518         assert((!equalityOnly ||
1519                 Pred == PPC::PRED_EQ || Pred == PPC::PRED_NE) &&
1520                "Invalid predicate for equality-only optimization");
1521         PredsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(0)),
1522                                 PPC::getSwappedPredicate(Pred)));
1523       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1524                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1525         unsigned NewSubReg = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1526         assert((!equalityOnly || NewSubReg == PPC::sub_eq) &&
1527                "Invalid CR bit for equality-only optimization");
1528
1529         if (NewSubReg == PPC::sub_lt)
1530           NewSubReg = PPC::sub_gt;
1531         else if (NewSubReg == PPC::sub_gt)
1532           NewSubReg = PPC::sub_lt;
1533
1534         SubRegsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(3)),
1535                                                  NewSubReg));
1536       } else // We need to abort on a user we don't understand.
1537         return false;
1538     }
1539
1540   // Create a new virtual register to hold the value of the CR set by the
1541   // record-form instruction. If the instruction was not previously in
1542   // record form, then set the kill flag on the CR.
1543   CmpInstr->eraseFromParent();
1544
1545   MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1546   BuildMI(*MI->getParent(), std::next(MII), MI->getDebugLoc(),
1547           get(TargetOpcode::COPY), CRReg)
1548     .addReg(PPC::CR0, MIOpC != NewOpC ? RegState::Kill : 0);
1549
1550   if (MIOpC != NewOpC) {
1551     // We need to be careful here: we're replacing one instruction with
1552     // another, and we need to make sure that we get all of the right
1553     // implicit uses and defs. On the other hand, the caller may be holding
1554     // an iterator to this instruction, and so we can't delete it (this is
1555     // specifically the case if this is the instruction directly after the
1556     // compare).
1557
1558     const MCInstrDesc &NewDesc = get(NewOpC);
1559     MI->setDesc(NewDesc);
1560
1561     if (NewDesc.ImplicitDefs)
1562       for (const uint16_t *ImpDefs = NewDesc.getImplicitDefs();
1563            *ImpDefs; ++ImpDefs)
1564         if (!MI->definesRegister(*ImpDefs))
1565           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1566                          MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
1567     if (NewDesc.ImplicitUses)
1568       for (const uint16_t *ImpUses = NewDesc.getImplicitUses();
1569            *ImpUses; ++ImpUses)
1570         if (!MI->readsRegister(*ImpUses))
1571           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1572                          MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
1573   }
1574
1575   // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
1576   // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
1577   // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
1578   for (unsigned i = 0, e = PredsToUpdate.size(); i < e; i++)
1579     PredsToUpdate[i].first->setImm(PredsToUpdate[i].second);
1580
1581   for (unsigned i = 0, e = SubRegsToUpdate.size(); i < e; i++)
1582     SubRegsToUpdate[i].first->setSubReg(SubRegsToUpdate[i].second);
1583
1584   return true;
1585 }
1586
1587 /// GetInstSize - Return the number of bytes of code the specified
1588 /// instruction may be.  This returns the maximum number of bytes.
1589 ///
1590 unsigned PPCInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
1591   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
1592
1593   if (Opcode == PPC::INLINEASM) {
1594     const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
1595     const char *AsmStr = MI->getOperand(0).getSymbolName();
1596     return getInlineAsmLength(AsmStr, *MF->getTarget().getMCAsmInfo());
1597   } else if (Opcode == TargetOpcode::STACKMAP) {
1598     return MI->getOperand(1).getImm();
1599   } else if (Opcode == TargetOpcode::PATCHPOINT) {
1600     PatchPointOpers Opers(MI);
1601     return Opers.getMetaOper(PatchPointOpers::NBytesPos).getImm();
1602   } else {
1603     const MCInstrDesc &Desc = get(Opcode);
1604     return Desc.getSize();
1605   }
1606 }
1607
1608 #undef DEBUG_TYPE
1609 #define DEBUG_TYPE "ppc-early-ret"
1610 STATISTIC(NumBCLR, "Number of early conditional returns");
1611 STATISTIC(NumBLR,  "Number of early returns");
1612
1613 namespace llvm {
1614   void initializePPCEarlyReturnPass(PassRegistry&);
1615 }
1616
1617 namespace {
1618   // PPCEarlyReturn pass - For simple functions without epilogue code, move
1619   // returns up, and create conditional returns, to avoid unnecessary
1620   // branch-to-blr sequences.
1621   struct PPCEarlyReturn : public MachineFunctionPass {
1622     static char ID;
1623     PPCEarlyReturn() : MachineFunctionPass(ID) {
1624       initializePPCEarlyReturnPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1625     }
1626
1627     const TargetInstrInfo *TII;
1628
1629 protected:
1630     bool processBlock(MachineBasicBlock &ReturnMBB) {
1631       bool Changed = false;
1632
1633       MachineBasicBlock::iterator I = ReturnMBB.begin();
1634       I = ReturnMBB.SkipPHIsAndLabels(I);
1635
1636       // The block must be essentially empty except for the blr.
1637       if (I == ReturnMBB.end() ||
1638           (I->getOpcode() != PPC::BLR && I->getOpcode() != PPC::BLR8) ||
1639           I != ReturnMBB.getLastNonDebugInstr())
1640         return Changed;
1641
1642       SmallVector<MachineBasicBlock*, 8> PredToRemove;
1643       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = ReturnMBB.pred_begin(),
1644            PIE = ReturnMBB.pred_end(); PI != PIE; ++PI) {
1645         bool OtherReference = false, BlockChanged = false;
1646         for (MachineBasicBlock::iterator J = (*PI)->getLastNonDebugInstr();;) {
1647           MachineInstrBuilder MIB;
1648           if (J->getOpcode() == PPC::B) {
1649             if (J->getOperand(0).getMBB() == &ReturnMBB) {
1650               // This is an unconditional branch to the return. Replace the
1651               // branch with a blr.
1652               MIB =
1653                 BuildMI(**PI, J, J->getDebugLoc(), TII->get(I->getOpcode()));
1654               MIB.copyImplicitOps(I);
1655               MachineBasicBlock::iterator K = J--;
1656               K->eraseFromParent();
1657               BlockChanged = true;
1658               ++NumBLR;
1659               continue;
1660             }
1661           } else if (J->getOpcode() == PPC::BCC) {
1662             if (J->getOperand(2).getMBB() == &ReturnMBB) {
1663               // This is a conditional branch to the return. Replace the branch
1664               // with a bclr.
1665               MIB = BuildMI(**PI, J, J->getDebugLoc(), TII->get(PPC::BCCLR))
1666                       .addImm(J->getOperand(0).getImm())
1667                       .addReg(J->getOperand(1).getReg());
1668               MIB.copyImplicitOps(I);
1669               MachineBasicBlock::iterator K = J--;
1670               K->eraseFromParent();
1671               BlockChanged = true;
1672               ++NumBCLR;
1673               continue;
1674             }
1675           } else if (J->getOpcode() == PPC::BC || J->getOpcode() == PPC::BCn) {
1676             if (J->getOperand(1).getMBB() == &ReturnMBB) {
1677               // This is a conditional branch to the return. Replace the branch
1678               // with a bclr.
1679               MIB = BuildMI(**PI, J, J->getDebugLoc(),
1680                             TII->get(J->getOpcode() == PPC::BC ?
1681                                      PPC::BCLR : PPC::BCLRn))
1682                       .addReg(J->getOperand(0).getReg());
1683               MIB.copyImplicitOps(I);
1684               MachineBasicBlock::iterator K = J--;
1685               K->eraseFromParent();
1686               BlockChanged = true;
1687               ++NumBCLR;
1688               continue;
1689             }
1690           } else if (J->isBranch()) {
1691             if (J->isIndirectBranch()) {
1692               if (ReturnMBB.hasAddressTaken())
1693                 OtherReference = true;
1694             } else
1695               for (unsigned i = 0; i < J->getNumOperands(); ++i)
1696                 if (J->getOperand(i).isMBB() &&
1697                     J->getOperand(i).getMBB() == &ReturnMBB)
1698                   OtherReference = true;
1699           } else if (!J->isTerminator() && !J->isDebugValue())
1700             break;
1701
1702           if (J == (*PI)->begin())
1703             break;
1704
1705           --J;
1706         }
1707
1708         if ((*PI)->canFallThrough() && (*PI)->isLayoutSuccessor(&ReturnMBB))
1709           OtherReference = true;
1710
1711         // Predecessors are stored in a vector and can't be removed here.
1712         if (!OtherReference && BlockChanged) {
1713           PredToRemove.push_back(*PI);
1714         }
1715
1716         if (BlockChanged)
1717           Changed = true;
1718       }
1719
1720       for (unsigned i = 0, ie = PredToRemove.size(); i != ie; ++i)
1721         PredToRemove[i]->removeSuccessor(&ReturnMBB);
1722
1723       if (Changed && !ReturnMBB.hasAddressTaken()) {
1724         // We now might be able to merge this blr-only block into its
1725         // by-layout predecessor.
1726         if (ReturnMBB.pred_size() == 1 &&
1727             (*ReturnMBB.pred_begin())->isLayoutSuccessor(&ReturnMBB)) {
1728           // Move the blr into the preceding block.
1729           MachineBasicBlock &PrevMBB = **ReturnMBB.pred_begin();
1730           PrevMBB.splice(PrevMBB.end(), &ReturnMBB, I);
1731           PrevMBB.removeSuccessor(&ReturnMBB);
1732         }
1733
1734         if (ReturnMBB.pred_empty())
1735           ReturnMBB.eraseFromParent();
1736       }
1737
1738       return Changed;
1739     }
1740
1741 public:
1742     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
1743       TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
1744
1745       bool Changed = false;
1746
1747       // If the function does not have at least two blocks, then there is
1748       // nothing to do.
1749       if (MF.size() < 2)
1750         return Changed;
1751
1752       for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(); I != MF.end();) {
1753         MachineBasicBlock &B = *I++;
1754         if (processBlock(B))
1755           Changed = true;
1756       }
1757
1758       return Changed;
1759     }
1760
1761     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
1762       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
1763     }
1764   };
1765 }
1766
1767 INITIALIZE_PASS(PPCEarlyReturn, DEBUG_TYPE,
1768                 "PowerPC Early-Return Creation", false, false)
1769
1770 char PPCEarlyReturn::ID = 0;
1771 FunctionPass*
1772 llvm::createPPCEarlyReturnPass() { return new PPCEarlyReturn(); }