R600: Consider bitcast when folding const_address node.
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / R600ISelLowering.cpp
1 //===-- R600ISelLowering.cpp - R600 DAG Lowering Implementation -----------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 /// \file
11 /// \brief Custom DAG lowering for R600
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "R600ISelLowering.h"
16 #include "R600Defines.h"
17 #include "R600InstrInfo.h"
18 #include "R600MachineFunctionInfo.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
22 #include "llvm/IR/Argument.h"
23 #include "llvm/IR/Function.h"
24
25 using namespace llvm;
26
27 R600TargetLowering::R600TargetLowering(TargetMachine &TM) :
28     AMDGPUTargetLowering(TM),
29     TII(static_cast<const R600InstrInfo*>(TM.getInstrInfo())) {
30   setOperationAction(ISD::MUL, MVT::i64, Expand);
31   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
32   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::R600_Reg32RegClass);
33   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
34   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::R600_Reg32RegClass);
35   computeRegisterProperties();
36
37   setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v4f32, Expand);
38   setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v4f32, Expand);
39   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v4f32, Expand);
40   setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v4f32, Expand);
41
42   setOperationAction(ISD::ADD,  MVT::v4i32, Expand);
43   setOperationAction(ISD::AND,  MVT::v4i32, Expand);
44   setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v4i32, Expand);
45   setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v4i32, Expand);
46   setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v4i32, Expand);
47   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v4i32, Expand);
48   setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::v4i32, Expand);
49   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::v4i32, Expand);
50   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i32, Expand);
51
52   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i32, Custom);
53   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f32, Custom);
54
55   setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::f32, Expand);
56
57   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
58   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
59   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::i1, Custom);
60   setOperationAction(ISD::FPOW, MVT::f32, Custom);
61
62   setOperationAction(ISD::ROTL, MVT::i32, Custom);
63
64   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Custom);
65   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Custom);
66
67   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::i32, Custom);
68   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::f32, Custom);
69   setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i1, Custom);
70
71   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i32, Custom);
72   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f32, Custom);
73
74   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i32, Custom);
75   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
76
77   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i32, Custom);
78   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
79   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
80   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
81
82   setSchedulingPreference(Sched::VLIW);
83 }
84
85 MachineBasicBlock * R600TargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
86     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
87   MachineFunction * MF = BB->getParent();
88   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
89   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
90
91   switch (MI->getOpcode()) {
92   default: return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
93   case AMDGPU::SHADER_TYPE: break;
94   case AMDGPU::CLAMP_R600: {
95     MachineInstr *NewMI = TII->buildDefaultInstruction(*BB, I,
96                                                    AMDGPU::MOV,
97                                                    MI->getOperand(0).getReg(),
98                                                    MI->getOperand(1).getReg());
99     TII->addFlag(NewMI, 0, MO_FLAG_CLAMP);
100     break;
101   }
102
103   case AMDGPU::FABS_R600: {
104     MachineInstr *NewMI = TII->buildDefaultInstruction(*BB, I,
105                                                     AMDGPU::MOV,
106                                                     MI->getOperand(0).getReg(),
107                                                     MI->getOperand(1).getReg());
108     TII->addFlag(NewMI, 0, MO_FLAG_ABS);
109     break;
110   }
111
112   case AMDGPU::FNEG_R600: {
113     MachineInstr *NewMI = TII->buildDefaultInstruction(*BB, I,
114                                                     AMDGPU::MOV,
115                                                     MI->getOperand(0).getReg(),
116                                                     MI->getOperand(1).getReg());
117     TII->addFlag(NewMI, 0, MO_FLAG_NEG);
118     break;
119   }
120
121   case AMDGPU::MASK_WRITE: {
122     unsigned maskedRegister = MI->getOperand(0).getReg();
123     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(maskedRegister));
124     MachineInstr * defInstr = MRI.getVRegDef(maskedRegister);
125     TII->addFlag(defInstr, 0, MO_FLAG_MASK);
126     break;
127   }
128
129   case AMDGPU::MOV_IMM_F32:
130     TII->buildMovImm(*BB, I, MI->getOperand(0).getReg(),
131                      MI->getOperand(1).getFPImm()->getValueAPF()
132                          .bitcastToAPInt().getZExtValue());
133     break;
134   case AMDGPU::MOV_IMM_I32:
135     TII->buildMovImm(*BB, I, MI->getOperand(0).getReg(),
136                      MI->getOperand(1).getImm());
137     break;
138
139
140   case AMDGPU::RAT_WRITE_CACHELESS_32_eg:
141   case AMDGPU::RAT_WRITE_CACHELESS_128_eg: {
142     unsigned EOP = (llvm::next(I)->getOpcode() == AMDGPU::RETURN) ? 1 : 0;
143
144     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(MI->getOpcode()))
145             .addOperand(MI->getOperand(0))
146             .addOperand(MI->getOperand(1))
147             .addImm(EOP); // Set End of program bit
148     break;
149   }
150
151   case AMDGPU::RESERVE_REG: {
152     R600MachineFunctionInfo * MFI = MF->getInfo<R600MachineFunctionInfo>();
153     int64_t ReservedIndex = MI->getOperand(0).getImm();
154     unsigned ReservedReg =
155                          AMDGPU::R600_TReg32RegClass.getRegister(ReservedIndex);
156     MFI->ReservedRegs.push_back(ReservedReg);
157     unsigned SuperReg =
158           AMDGPU::R600_Reg128RegClass.getRegister(ReservedIndex / 4);
159     MFI->ReservedRegs.push_back(SuperReg);
160     break;
161   }
162
163   case AMDGPU::TXD: {
164     unsigned T0 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
165     unsigned T1 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
166
167     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SET_GRADIENTS_H), T0)
168             .addOperand(MI->getOperand(3))
169             .addOperand(MI->getOperand(4))
170             .addOperand(MI->getOperand(5))
171             .addOperand(MI->getOperand(6));
172     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SET_GRADIENTS_V), T1)
173             .addOperand(MI->getOperand(2))
174             .addOperand(MI->getOperand(4))
175             .addOperand(MI->getOperand(5))
176             .addOperand(MI->getOperand(6));
177     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SAMPLE_G))
178             .addOperand(MI->getOperand(0))
179             .addOperand(MI->getOperand(1))
180             .addOperand(MI->getOperand(4))
181             .addOperand(MI->getOperand(5))
182             .addOperand(MI->getOperand(6))
183             .addReg(T0, RegState::Implicit)
184             .addReg(T1, RegState::Implicit);
185     break;
186   }
187
188   case AMDGPU::TXD_SHADOW: {
189     unsigned T0 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
190     unsigned T1 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::R600_Reg128RegClass);
191
192     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SET_GRADIENTS_H), T0)
193             .addOperand(MI->getOperand(3))
194             .addOperand(MI->getOperand(4))
195             .addOperand(MI->getOperand(5))
196             .addOperand(MI->getOperand(6));
197     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SET_GRADIENTS_V), T1)
198             .addOperand(MI->getOperand(2))
199             .addOperand(MI->getOperand(4))
200             .addOperand(MI->getOperand(5))
201             .addOperand(MI->getOperand(6));
202     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::TEX_SAMPLE_C_G))
203             .addOperand(MI->getOperand(0))
204             .addOperand(MI->getOperand(1))
205             .addOperand(MI->getOperand(4))
206             .addOperand(MI->getOperand(5))
207             .addOperand(MI->getOperand(6))
208             .addReg(T0, RegState::Implicit)
209             .addReg(T1, RegState::Implicit);
210     break;
211   }
212
213   case AMDGPU::BRANCH:
214       BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::JUMP))
215               .addOperand(MI->getOperand(0))
216               .addReg(0);
217       break;
218
219   case AMDGPU::BRANCH_COND_f32: {
220     MachineInstr *NewMI =
221       BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::PRED_X),
222               AMDGPU::PREDICATE_BIT)
223               .addOperand(MI->getOperand(1))
224               .addImm(OPCODE_IS_NOT_ZERO)
225               .addImm(0); // Flags
226     TII->addFlag(NewMI, 0, MO_FLAG_PUSH);
227     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::JUMP))
228             .addOperand(MI->getOperand(0))
229             .addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Kill);
230     break;
231   }
232
233   case AMDGPU::BRANCH_COND_i32: {
234     MachineInstr *NewMI =
235       BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::PRED_X),
236             AMDGPU::PREDICATE_BIT)
237             .addOperand(MI->getOperand(1))
238             .addImm(OPCODE_IS_NOT_ZERO_INT)
239             .addImm(0); // Flags
240     TII->addFlag(NewMI, 0, MO_FLAG_PUSH);
241     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::JUMP))
242            .addOperand(MI->getOperand(0))
243             .addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Kill);
244     break;
245   }
246
247   case AMDGPU::input_perspective: {
248     R600MachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<R600MachineFunctionInfo>();
249
250     // XXX Be more fine about register reservation
251     for (unsigned i = 0; i < 4; i ++) {
252       unsigned ReservedReg = AMDGPU::R600_TReg32RegClass.getRegister(i);
253       MFI->ReservedRegs.push_back(ReservedReg);
254     }
255
256     switch (MI->getOperand(1).getImm()) {
257     case 0:// Perspective
258       MFI->HasPerspectiveInterpolation = true;
259       break;
260     case 1:// Linear
261       MFI->HasLinearInterpolation = true;
262       break;
263     default:
264       assert(0 && "Unknow ij index");
265     }
266
267     return BB;
268   }
269
270   case AMDGPU::EG_ExportSwz:
271   case AMDGPU::R600_ExportSwz: {
272     // Instruction is left unmodified if its not the last one of its type
273     bool isLastInstructionOfItsType = true;
274     unsigned InstExportType = MI->getOperand(1).getImm();
275     for (MachineBasicBlock::iterator NextExportInst = llvm::next(I),
276          EndBlock = BB->end(); NextExportInst != EndBlock;
277          NextExportInst = llvm::next(NextExportInst)) {
278       if (NextExportInst->getOpcode() == AMDGPU::EG_ExportSwz ||
279           NextExportInst->getOpcode() == AMDGPU::R600_ExportSwz) {
280         unsigned CurrentInstExportType = NextExportInst->getOperand(1)
281             .getImm();
282         if (CurrentInstExportType == InstExportType) {
283           isLastInstructionOfItsType = false;
284           break;
285         }
286       }
287     }
288     bool EOP = (llvm::next(I)->getOpcode() == AMDGPU::RETURN)? 1 : 0;
289     if (!EOP && !isLastInstructionOfItsType)
290       return BB;
291     unsigned CfInst = (MI->getOpcode() == AMDGPU::EG_ExportSwz)? 84 : 40;
292     BuildMI(*BB, I, BB->findDebugLoc(I), TII->get(MI->getOpcode()))
293             .addOperand(MI->getOperand(0))
294             .addOperand(MI->getOperand(1))
295             .addOperand(MI->getOperand(2))
296             .addOperand(MI->getOperand(3))
297             .addOperand(MI->getOperand(4))
298             .addOperand(MI->getOperand(5))
299             .addOperand(MI->getOperand(6))
300             .addImm(CfInst)
301             .addImm(EOP);
302     break;
303   }
304   }
305
306   MI->eraseFromParent();
307   return BB;
308 }
309
310 //===----------------------------------------------------------------------===//
311 // Custom DAG Lowering Operations
312 //===----------------------------------------------------------------------===//
313
314 using namespace llvm::Intrinsic;
315 using namespace llvm::AMDGPUIntrinsic;
316
317 static SDValue
318 InsertScalarToRegisterExport(SelectionDAG &DAG, DebugLoc DL, SDNode **ExportMap,
319     unsigned Slot, unsigned Channel, unsigned Inst, unsigned Type,
320     SDValue Scalar, SDValue Chain) {
321   if (!ExportMap[Slot]) {
322     SDValue Vector = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT,
323       DL, MVT::v4f32,
324       DAG.getUNDEF(MVT::v4f32),
325       Scalar,
326       DAG.getConstant(Channel, MVT::i32));
327
328     unsigned Mask = 1 << Channel;
329
330     const SDValue Ops[] = {Chain, Vector, DAG.getConstant(Inst, MVT::i32),
331         DAG.getConstant(Type, MVT::i32), DAG.getConstant(Slot, MVT::i32),
332         DAG.getConstant(Mask, MVT::i32)};
333
334     SDValue Res =  DAG.getNode(
335         AMDGPUISD::EXPORT,
336         DL,
337         MVT::Other,
338         Ops, 6);
339      ExportMap[Slot] = Res.getNode();
340      return Res;
341   }
342
343   SDNode *ExportInstruction = (SDNode *) ExportMap[Slot] ;
344   SDValue PreviousVector = ExportInstruction->getOperand(1);
345   SDValue Vector = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT,
346       DL, MVT::v4f32,
347       PreviousVector,
348       Scalar,
349       DAG.getConstant(Channel, MVT::i32));
350
351   unsigned Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(ExportInstruction->getOperand(5))
352       ->getZExtValue();
353   Mask |= (1 << Channel);
354
355   const SDValue Ops[] = {ExportInstruction->getOperand(0), Vector,
356       DAG.getConstant(Inst, MVT::i32),
357       DAG.getConstant(Type, MVT::i32),
358       DAG.getConstant(Slot, MVT::i32),
359       DAG.getConstant(Mask, MVT::i32)};
360
361   DAG.UpdateNodeOperands(ExportInstruction,
362       Ops, 6);
363
364   return Chain;
365
366 }
367
368 SDValue R600TargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
369   switch (Op.getOpcode()) {
370   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
371   case ISD::BR_CC: return LowerBR_CC(Op, DAG);
372   case ISD::ROTL: return LowerROTL(Op, DAG);
373   case ISD::SELECT_CC: return LowerSELECT_CC(Op, DAG);
374   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
375   case ISD::SETCC: return LowerSETCC(Op, DAG);
376   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
377   case ISD::LOAD: return LowerLOAD(Op, DAG);
378   case ISD::FPOW: return LowerFPOW(Op, DAG);
379   case ISD::INTRINSIC_VOID: {
380     SDValue Chain = Op.getOperand(0);
381     unsigned IntrinsicID =
382                          cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
383     switch (IntrinsicID) {
384     case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_store_output: {
385       MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
386       MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
387       int64_t RegIndex = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3))->getZExtValue();
388       unsigned Reg = AMDGPU::R600_TReg32RegClass.getRegister(RegIndex);
389       if (!MRI.isLiveOut(Reg)) {
390         MRI.addLiveOut(Reg);
391       }
392       return DAG.getCopyToReg(Chain, Op.getDebugLoc(), Reg, Op.getOperand(2));
393     }
394     case AMDGPUIntrinsic::R600_store_pixel_color: {
395       MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
396       R600MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<R600MachineFunctionInfo>();
397       int64_t RegIndex = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3))->getZExtValue();
398
399       SDNode **OutputsMap = MFI->Outputs;
400       return InsertScalarToRegisterExport(DAG, Op.getDebugLoc(), OutputsMap,
401           RegIndex / 4, RegIndex % 4, 0, 0, Op.getOperand(2),
402           Chain);
403
404     }
405
406     // default for switch(IntrinsicID)
407     default: break;
408     }
409     // break out of case ISD::INTRINSIC_VOID in switch(Op.getOpcode())
410     break;
411   }
412   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
413     unsigned IntrinsicID =
414                          cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
415     EVT VT = Op.getValueType();
416     DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
417     switch(IntrinsicID) {
418     default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
419     case AMDGPUIntrinsic::R600_load_input: {
420       int64_t RegIndex = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
421       unsigned Reg = AMDGPU::R600_TReg32RegClass.getRegister(RegIndex);
422       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass, Reg, VT);
423     }
424     case AMDGPUIntrinsic::R600_load_input_perspective: {
425       int slot = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
426       if (slot < 0)
427         return DAG.getUNDEF(MVT::f32);
428       SDValue FullVector = DAG.getNode(
429           AMDGPUISD::INTERP,
430           DL, MVT::v4f32,
431           DAG.getConstant(0, MVT::i32), DAG.getConstant(slot / 4 , MVT::i32));
432       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
433         DL, VT, FullVector, DAG.getConstant(slot % 4, MVT::i32));
434     }
435     case AMDGPUIntrinsic::R600_load_input_linear: {
436       int slot = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
437       if (slot < 0)
438         return DAG.getUNDEF(MVT::f32);
439       SDValue FullVector = DAG.getNode(
440         AMDGPUISD::INTERP,
441         DL, MVT::v4f32,
442         DAG.getConstant(1, MVT::i32), DAG.getConstant(slot / 4 , MVT::i32));
443       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
444         DL, VT, FullVector, DAG.getConstant(slot % 4, MVT::i32));
445     }
446     case AMDGPUIntrinsic::R600_load_input_constant: {
447       int slot = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
448       if (slot < 0)
449         return DAG.getUNDEF(MVT::f32);
450       SDValue FullVector = DAG.getNode(
451         AMDGPUISD::INTERP_P0,
452         DL, MVT::v4f32,
453         DAG.getConstant(slot / 4 , MVT::i32));
454       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
455           DL, VT, FullVector, DAG.getConstant(slot % 4, MVT::i32));
456     }
457
458     case r600_read_ngroups_x:
459       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 0);
460     case r600_read_ngroups_y:
461       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 1);
462     case r600_read_ngroups_z:
463       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 2);
464     case r600_read_global_size_x:
465       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 3);
466     case r600_read_global_size_y:
467       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 4);
468     case r600_read_global_size_z:
469       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 5);
470     case r600_read_local_size_x:
471       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 6);
472     case r600_read_local_size_y:
473       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 7);
474     case r600_read_local_size_z:
475       return LowerImplicitParameter(DAG, VT, DL, 8);
476
477     case r600_read_tgid_x:
478       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
479                                   AMDGPU::T1_X, VT);
480     case r600_read_tgid_y:
481       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
482                                   AMDGPU::T1_Y, VT);
483     case r600_read_tgid_z:
484       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
485                                   AMDGPU::T1_Z, VT);
486     case r600_read_tidig_x:
487       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
488                                   AMDGPU::T0_X, VT);
489     case r600_read_tidig_y:
490       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
491                                   AMDGPU::T0_Y, VT);
492     case r600_read_tidig_z:
493       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::R600_TReg32RegClass,
494                                   AMDGPU::T0_Z, VT);
495     }
496     // break out of case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN in switch(Op.getOpcode())
497     break;
498   }
499   } // end switch(Op.getOpcode())
500   return SDValue();
501 }
502
503 void R600TargetLowering::ReplaceNodeResults(SDNode *N,
504                                             SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
505                                             SelectionDAG &DAG) const {
506   switch (N->getOpcode()) {
507   default: return;
508   case ISD::FP_TO_UINT: Results.push_back(LowerFPTOUINT(N->getOperand(0), DAG));
509     return;
510   case ISD::LOAD: {
511     SDNode *Node = LowerLOAD(SDValue(N, 0), DAG).getNode();
512     Results.push_back(SDValue(Node, 0));
513     Results.push_back(SDValue(Node, 1));
514     // XXX: LLVM seems not to replace Chain Value inside CustomWidenLowerNode
515     // function
516     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N,1), SDValue(Node, 1));
517     return;
518   }
519   }
520 }
521
522 SDValue R600TargetLowering::LowerFPTOUINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
523   return DAG.getNode(
524       ISD::SETCC,
525       Op.getDebugLoc(),
526       MVT::i1,
527       Op, DAG.getConstantFP(0.0f, MVT::f32),
528       DAG.getCondCode(ISD::SETNE)
529       );
530 }
531
532 SDValue R600TargetLowering::LowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
533   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
534   SDValue CC = Op.getOperand(1);
535   SDValue LHS   = Op.getOperand(2);
536   SDValue RHS   = Op.getOperand(3);
537   SDValue JumpT  = Op.getOperand(4);
538   SDValue CmpValue;
539   SDValue Result;
540
541   if (LHS.getValueType() == MVT::i32) {
542     CmpValue = DAG.getNode(
543         ISD::SELECT_CC,
544         Op.getDebugLoc(),
545         MVT::i32,
546         LHS, RHS,
547         DAG.getConstant(-1, MVT::i32),
548         DAG.getConstant(0, MVT::i32),
549         CC);
550   } else if (LHS.getValueType() == MVT::f32) {
551     CmpValue = DAG.getNode(
552         ISD::SELECT_CC,
553         Op.getDebugLoc(),
554         MVT::f32,
555         LHS, RHS,
556         DAG.getConstantFP(1.0f, MVT::f32),
557         DAG.getConstantFP(0.0f, MVT::f32),
558         CC);
559   } else {
560     assert(0 && "Not valid type for br_cc");
561   }
562   Result = DAG.getNode(
563       AMDGPUISD::BRANCH_COND,
564       CmpValue.getDebugLoc(),
565       MVT::Other, Chain,
566       JumpT, CmpValue);
567   return Result;
568 }
569
570 SDValue R600TargetLowering::LowerImplicitParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT,
571                                                    DebugLoc DL,
572                                                    unsigned DwordOffset) const {
573   unsigned ByteOffset = DwordOffset * 4;
574   PointerType * PtrType = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
575                                       AMDGPUAS::PARAM_I_ADDRESS);
576
577   // We shouldn't be using an offset wider than 16-bits for implicit parameters.
578   assert(isInt<16>(ByteOffset));
579
580   return DAG.getLoad(VT, DL, DAG.getEntryNode(),
581                      DAG.getConstant(ByteOffset, MVT::i32), // PTR
582                      MachinePointerInfo(ConstantPointerNull::get(PtrType)),
583                      false, false, false, 0);
584 }
585
586 SDValue R600TargetLowering::LowerROTL(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
587   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
588   EVT VT = Op.getValueType();
589
590   return DAG.getNode(AMDGPUISD::BITALIGN, DL, VT,
591                      Op.getOperand(0),
592                      Op.getOperand(0),
593                      DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
594                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32),
595                                  Op.getOperand(1)));
596 }
597
598 bool R600TargetLowering::isZero(SDValue Op) const {
599   if(ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)) {
600     return Cst->isNullValue();
601   } else if(ConstantFPSDNode *CstFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)){
602     return CstFP->isZero();
603   } else {
604     return false;
605   }
606 }
607
608 SDValue R600TargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
609   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
610   EVT VT = Op.getValueType();
611
612   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
613   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
614   SDValue True = Op.getOperand(2);
615   SDValue False = Op.getOperand(3);
616   SDValue CC = Op.getOperand(4);
617   SDValue Temp;
618
619   // LHS and RHS are guaranteed to be the same value type
620   EVT CompareVT = LHS.getValueType();
621
622   // Check if we can lower this to a native operation.
623
624   // Try to lower to a CND* instruction:
625   // CND* instructions requires RHS to be zero.  Some SELECT_CC nodes that
626   // can be lowered to CND* instructions can also be lowered to SET*
627   // instructions.  CND* instructions are cheaper, because they dont't
628   // require additional instructions to convert their result to the correct
629   // value type, so this check should be first.
630   if (isZero(LHS) || isZero(RHS)) {
631     SDValue Cond = (isZero(LHS) ? RHS : LHS);
632     SDValue Zero = (isZero(LHS) ? LHS : RHS);
633     ISD::CondCode CCOpcode = cast<CondCodeSDNode>(CC)->get();
634     if (CompareVT != VT) {
635       // Bitcast True / False to the correct types.  This will end up being
636       // a nop, but it allows us to define only a single pattern in the
637       // .TD files for each CND* instruction rather than having to have
638       // one pattern for integer True/False and one for fp True/False
639       True = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, CompareVT, True);
640       False = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, CompareVT, False);
641     }
642     if (isZero(LHS)) {
643       CCOpcode = ISD::getSetCCSwappedOperands(CCOpcode);
644     }
645
646     switch (CCOpcode) {
647     case ISD::SETONE:
648     case ISD::SETUNE:
649     case ISD::SETNE:
650     case ISD::SETULE:
651     case ISD::SETULT:
652     case ISD::SETOLE:
653     case ISD::SETOLT:
654     case ISD::SETLE:
655     case ISD::SETLT:
656       CCOpcode = ISD::getSetCCInverse(CCOpcode, CompareVT == MVT::i32);
657       Temp = True;
658       True = False;
659       False = Temp;
660       break;
661     default:
662       break;
663     }
664     SDValue SelectNode = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, CompareVT,
665         Cond, Zero,
666         True, False,
667         DAG.getCondCode(CCOpcode));
668     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, SelectNode);
669   }
670
671   // Try to lower to a SET* instruction:
672   // We need all the operands of SELECT_CC to have the same value type, so if
673   // necessary we need to change True and False to be the same type as LHS and
674   // RHS, and then convert the result of the select_cc back to the correct type.
675
676   // Move hardware True/False values to the correct operand.
677   if (isHWTrueValue(False) && isHWFalseValue(True)) {
678     ISD::CondCode CCOpcode = cast<CondCodeSDNode>(CC)->get();
679     std::swap(False, True);
680     CC = DAG.getCondCode(ISD::getSetCCInverse(CCOpcode, CompareVT == MVT::i32));
681   }
682
683   if (isHWTrueValue(True) && isHWFalseValue(False)) {
684     if (CompareVT !=  VT) {
685       if (VT == MVT::f32 && CompareVT == MVT::i32) {
686         SDValue Boolean = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, CompareVT,
687             LHS, RHS,
688             DAG.getConstant(-1, MVT::i32),
689             DAG.getConstant(0, MVT::i32),
690             CC);
691         // Convert integer values of true (-1) and false (0) to fp values of
692         // true (1.0f) and false (0.0f).
693         SDValue LSB = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Boolean,
694                                                   DAG.getConstant(1, MVT::i32));
695         return DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, DL, VT, LSB);
696       } else if (VT == MVT::i32 && CompareVT == MVT::f32) {
697         SDValue BoolAsFlt = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, CompareVT,
698             LHS, RHS,
699             DAG.getConstantFP(1.0f, MVT::f32),
700             DAG.getConstantFP(0.0f, MVT::f32),
701             CC);
702         // Convert fp values of true (1.0f) and false (0.0f) to integer values
703         // of true (-1) and false (0).
704         SDValue Neg = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, MVT::f32, BoolAsFlt);
705         return DAG.getNode(ISD::FP_TO_SINT, DL, VT, Neg);
706       } else {
707         // I don't think there will be any other type pairings.
708         assert(!"Unhandled operand type parings in SELECT_CC");
709       }
710     } else {
711       // This SELECT_CC is already legal.
712       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT, LHS, RHS, True, False, CC);
713     }
714   }
715
716   // Possible Min/Max pattern
717   SDValue MinMax = LowerMinMax(Op, DAG);
718   if (MinMax.getNode()) {
719     return MinMax;
720   }
721
722   // If we make it this for it means we have no native instructions to handle
723   // this SELECT_CC, so we must lower it.
724   SDValue HWTrue, HWFalse;
725
726   if (CompareVT == MVT::f32) {
727     HWTrue = DAG.getConstantFP(1.0f, CompareVT);
728     HWFalse = DAG.getConstantFP(0.0f, CompareVT);
729   } else if (CompareVT == MVT::i32) {
730     HWTrue = DAG.getConstant(-1, CompareVT);
731     HWFalse = DAG.getConstant(0, CompareVT);
732   }
733   else {
734     assert(!"Unhandled value type in LowerSELECT_CC");
735   }
736
737   // Lower this unsupported SELECT_CC into a combination of two supported
738   // SELECT_CC operations.
739   SDValue Cond = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, CompareVT, LHS, RHS, HWTrue, HWFalse, CC);
740
741   return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT,
742       Cond, HWFalse,
743       True, False,
744       DAG.getCondCode(ISD::SETNE));
745 }
746
747 SDValue R600TargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
748   return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC,
749       Op.getDebugLoc(),
750       Op.getValueType(),
751       Op.getOperand(0),
752       DAG.getConstant(0, MVT::i32),
753       Op.getOperand(1),
754       Op.getOperand(2),
755       DAG.getCondCode(ISD::SETNE));
756 }
757
758 SDValue R600TargetLowering::LowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
759   SDValue Cond;
760   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
761   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
762   SDValue CC  = Op.getOperand(2);
763   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
764   assert(Op.getValueType() == MVT::i32);
765   if (LHS.getValueType() == MVT::i32) {
766     Cond = DAG.getNode(
767         ISD::SELECT_CC,
768         Op.getDebugLoc(),
769         MVT::i32,
770         LHS, RHS,
771         DAG.getConstant(-1, MVT::i32),
772         DAG.getConstant(0, MVT::i32),
773         CC);
774   } else if (LHS.getValueType() == MVT::f32) {
775     Cond = DAG.getNode(
776         ISD::SELECT_CC,
777         Op.getDebugLoc(),
778         MVT::f32,
779         LHS, RHS,
780         DAG.getConstantFP(1.0f, MVT::f32),
781         DAG.getConstantFP(0.0f, MVT::f32),
782         CC);
783     Cond = DAG.getNode(
784         ISD::FP_TO_SINT,
785         DL,
786         MVT::i32,
787         Cond);
788   } else {
789     assert(0 && "Not valid type for set_cc");
790   }
791   Cond = DAG.getNode(
792       ISD::AND,
793       DL,
794       MVT::i32,
795       DAG.getConstant(1, MVT::i32),
796       Cond);
797   return Cond;
798 }
799
800 SDValue R600TargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
801   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
802   StoreSDNode *StoreNode = cast<StoreSDNode>(Op);
803   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
804   SDValue Value = Op.getOperand(1);
805   SDValue Ptr = Op.getOperand(2);
806
807   if (StoreNode->getAddressSpace() == AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS &&
808       Ptr->getOpcode() != AMDGPUISD::DWORDADDR) {
809     // Convert pointer from byte address to dword address.
810     Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::DWORDADDR, DL, Ptr.getValueType(),
811                       DAG.getNode(ISD::SRL, DL, Ptr.getValueType(),
812                                   Ptr, DAG.getConstant(2, MVT::i32)));
813
814     if (StoreNode->isTruncatingStore() || StoreNode->isIndexed()) {
815       assert(!"Truncated and indexed stores not supported yet");
816     } else {
817       Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Value, Ptr, StoreNode->getMemOperand());
818     }
819     return Chain;
820   }
821   return SDValue();
822 }
823
824 // return (512 + (kc_bank << 12)
825 static int
826 ConstantAddressBlock(unsigned AddressSpace) {
827   switch (AddressSpace) {
828   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_0:
829     return 512;
830   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_1:
831     return 512 + 4096;
832   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_2:
833     return 512 + 4096 * 2;
834   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_3:
835     return 512 + 4096 * 3;
836   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_4:
837     return 512 + 4096 * 4;
838   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_5:
839     return 512 + 4096 * 5;
840   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_6:
841     return 512 + 4096 * 6;
842   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_7:
843     return 512 + 4096 * 7;
844   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_8:
845     return 512 + 4096 * 8;
846   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_9:
847     return 512 + 4096 * 9;
848   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_10:
849     return 512 + 4096 * 10;
850   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_11:
851     return 512 + 4096 * 11;
852   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_12:
853     return 512 + 4096 * 12;
854   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_13:
855     return 512 + 4096 * 13;
856   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_14:
857     return 512 + 4096 * 14;
858   case AMDGPUAS::CONSTANT_BUFFER_15:
859     return 512 + 4096 * 15;
860   default:
861     return -1;
862   }
863 }
864
865 SDValue R600TargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const
866 {
867   EVT VT = Op.getValueType();
868   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
869   LoadSDNode *LoadNode = cast<LoadSDNode>(Op);
870   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
871   SDValue Ptr = Op.getOperand(1);
872   SDValue LoweredLoad;
873
874   int ConstantBlock = ConstantAddressBlock(LoadNode->getAddressSpace());
875   if (ConstantBlock > -1) {
876     SDValue Result;
877     if (dyn_cast<ConstantExpr>(LoadNode->getSrcValue()) ||
878         dyn_cast<Constant>(LoadNode->getSrcValue())) {
879       SDValue Slots[4];
880       for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
881         // We want Const position encoded with the following formula :
882         // (((512 + (kc_bank << 12) + const_index) << 2) + chan)
883         // const_index is Ptr computed by llvm using an alignment of 16.
884         // Thus we add (((512 + (kc_bank << 12)) + chan ) * 4 here and
885         // then div by 4 at the ISel step
886         SDValue NewPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, Ptr.getValueType(), Ptr,
887             DAG.getConstant(4 * i + ConstantBlock * 16, MVT::i32));
888         Slots[i] = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_ADDRESS, DL, MVT::i32, NewPtr);
889       }
890       Result = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v4i32, Slots, 4);
891     } else {
892       // non constant ptr cant be folded, keeps it as a v4f32 load
893       Result = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_ADDRESS, DL, MVT::v4i32,
894           DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Ptr, DAG.getConstant(4, MVT::i32))
895           );
896     }
897
898     if (!VT.isVector()) {
899       Result = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, Result,
900           DAG.getConstant(0, MVT::i32));
901     }
902
903     SDValue MergedValues[2] = {
904         Result,
905         Chain
906     };
907     return DAG.getMergeValues(MergedValues, 2, DL);
908   }
909
910   return SDValue();
911 }
912
913 SDValue R600TargetLowering::LowerFPOW(SDValue Op,
914     SelectionDAG &DAG) const {
915   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
916   EVT VT = Op.getValueType();
917   SDValue LogBase = DAG.getNode(ISD::FLOG2, DL, VT, Op.getOperand(0));
918   SDValue MulLogBase = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Op.getOperand(1), LogBase);
919   return DAG.getNode(ISD::FEXP2, DL, VT, MulLogBase);
920 }
921
922 /// XXX Only kernel functions are supported, so we can assume for now that
923 /// every function is a kernel function, but in the future we should use
924 /// separate calling conventions for kernel and non-kernel functions.
925 SDValue R600TargetLowering::LowerFormalArguments(
926                                       SDValue Chain,
927                                       CallingConv::ID CallConv,
928                                       bool isVarArg,
929                                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
930                                       DebugLoc DL, SelectionDAG &DAG,
931                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
932   unsigned ParamOffsetBytes = 36;
933   Function::const_arg_iterator FuncArg =
934                             DAG.getMachineFunction().getFunction()->arg_begin();
935   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(); i < e; ++i, ++FuncArg) {
936     EVT VT = Ins[i].VT;
937     Type *ArgType = FuncArg->getType();
938     unsigned ArgSizeInBits = ArgType->isPointerTy() ?
939                              32 : ArgType->getPrimitiveSizeInBits();
940     unsigned ArgBytes = ArgSizeInBits >> 3;
941     EVT ArgVT;
942     if (ArgSizeInBits < VT.getSizeInBits()) {
943       assert(!ArgType->isFloatTy() &&
944              "Extending floating point arguments not supported yet");
945       ArgVT = MVT::getIntegerVT(ArgSizeInBits);
946     } else {
947       ArgVT = VT;
948     }
949     PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
950                                                     AMDGPUAS::PARAM_I_ADDRESS);
951     SDValue Arg = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, DL, VT, DAG.getRoot(),
952                                 DAG.getConstant(ParamOffsetBytes, MVT::i32),
953                                        MachinePointerInfo(new Argument(PtrTy)),
954                                        ArgVT, false, false, ArgBytes);
955     InVals.push_back(Arg);
956     ParamOffsetBytes += ArgBytes;
957   }
958   return Chain;
959 }
960
961 EVT R600TargetLowering::getSetCCResultType(EVT VT) const {
962    if (!VT.isVector()) return MVT::i32;
963    return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
964 }
965
966 //===----------------------------------------------------------------------===//
967 // Custom DAG Optimizations
968 //===----------------------------------------------------------------------===//
969
970 SDValue R600TargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
971                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
972   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
973
974   switch (N->getOpcode()) {
975   // (f32 fp_round (f64 uint_to_fp a)) -> (f32 uint_to_fp a)
976   case ISD::FP_ROUND: {
977       SDValue Arg = N->getOperand(0);
978       if (Arg.getOpcode() == ISD::UINT_TO_FP && Arg.getValueType() == MVT::f64) {
979         return DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, N->getDebugLoc(), N->getValueType(0),
980                            Arg.getOperand(0));
981       }
982       break;
983     }
984   // Extract_vec (Build_vector) generated by custom lowering
985   // also needs to be customly combined
986   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: {
987     SDValue Arg = N->getOperand(0);
988     if (Arg.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
989       if (ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
990         unsigned Element = Const->getZExtValue();
991         return Arg->getOperand(Element);
992       }
993     }
994     if (Arg.getOpcode() == ISD::BITCAST &&
995         Arg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
996       if (ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
997         unsigned Element = Const->getZExtValue();
998         return DAG.getNode(ISD::BITCAST, N->getDebugLoc(), N->getVTList(),
999             Arg->getOperand(0).getOperand(Element));
1000       }
1001     }
1002   }
1003   }
1004   return SDValue();
1005 }