lib/Target/R600/R600InstrInfo.cpp

   1 //===-- R600InstrInfo.cpp - R600 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 /// \file
  11 /// \brief R600 Implementation of TargetInstrInfo.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "R600InstrInfo.h"
  16 #include "AMDGPU.h"
  17 #include "AMDGPUSubtarget.h"
  18 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  19 #include "R600Defines.h"
  20 #include "R600MachineFunctionInfo.h"
  21 #include "R600RegisterInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25
  26 using namespace llvm;
  27
  28 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  29 #include "AMDGPUGenDFAPacketizer.inc"
  30
  31 R600InstrInfo::R600InstrInfo(const AMDGPUSubtarget &st)
  32   : AMDGPUInstrInfo(st),
  33     RI(st)
  34   { }
  35
  36 const R600RegisterInfo &R600InstrInfo::getRegisterInfo() const {
  37   return RI;
  38 }
  39
  40 bool R600InstrInfo::isTrig(const MachineInstr &MI) const {
  41   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & R600_InstFlag::TRIG;
  42 }
  43
  44 bool R600InstrInfo::isVector(const MachineInstr &MI) const {
  45   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & R600_InstFlag::VECTOR;
  46 }
  47
  48 void
  49 R600InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
  50                            MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
  51                            unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  52                            bool KillSrc) const {
  53   unsigned VectorComponents = 0;
  54   if ((AMDGPU::R600_Reg128RegClass.contains(DestReg) ||
  55       AMDGPU::R600_Reg128VerticalRegClass.contains(DestReg)) &&
  56       (AMDGPU::R600_Reg128RegClass.contains(SrcReg) ||
  57        AMDGPU::R600_Reg128VerticalRegClass.contains(SrcReg))) {
  58     VectorComponents = 4;
  59   } else if((AMDGPU::R600_Reg64RegClass.contains(DestReg) ||
  60             AMDGPU::R600_Reg64VerticalRegClass.contains(DestReg)) &&
  61             (AMDGPU::R600_Reg64RegClass.contains(SrcReg) ||
  62              AMDGPU::R600_Reg64VerticalRegClass.contains(SrcReg))) {
  63     VectorComponents = 2;
  64   }
  65
  66   if (VectorComponents > 0) {
  67     for (unsigned I = 0; I < VectorComponents; I++) {
  68       unsigned SubRegIndex = RI.getSubRegFromChannel(I);
  69       buildDefaultInstruction(MBB, MI, AMDGPU::MOV,
  70                               RI.getSubReg(DestReg, SubRegIndex),
  71                               RI.getSubReg(SrcReg, SubRegIndex))
  72                               .addReg(DestReg,
  73                                       RegState::Define | RegState::Implicit);
  74     }
  75   } else {
  76     MachineInstr *NewMI = buildDefaultInstruction(MBB, MI, AMDGPU::MOV,
  77                                                   DestReg, SrcReg);
  78     NewMI->getOperand(getOperandIdx(*NewMI, AMDGPU::OpName::src0))
  79                                     .setIsKill(KillSrc);
  80   }
  81 }
  82
  83 /// \returns true if \p MBBI can be moved into a new basic.
  84 bool R600InstrInfo::isLegalToSplitMBBAt(MachineBasicBlock &MBB,
  85                                        MachineBasicBlock::iterator MBBI) const {
  86   for (MachineInstr::const_mop_iterator I = MBBI->operands_begin(),
  87                                         E = MBBI->operands_end(); I != E; ++I) {
  88     if (I->isReg() && !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getReg()) &&
  89         I->isUse() && RI.isPhysRegLiveAcrossClauses(I->getReg()))
  90       return false;
  91   }
  92   return true;
  93 }
  94
  95 bool R600InstrInfo::isMov(unsigned Opcode) const {
  96
  97
  98   switch(Opcode) {
  99   default: return false;
 100   case AMDGPU::MOV:
 101   case AMDGPU::MOV_IMM_F32:
 102   case AMDGPU::MOV_IMM_I32:
 103     return true;
 104   }
 105 }
 106
 107 // Some instructions act as place holders to emulate operations that the GPU
 108 // hardware does automatically. This function can be used to check if
 109 // an opcode falls into this category.
 110 bool R600InstrInfo::isPlaceHolderOpcode(unsigned Opcode) const {
 111   switch (Opcode) {
 112   default: return false;
 113   case AMDGPU::RETURN:
 114     return true;
 115   }
 116 }
 117
 118 bool R600InstrInfo::isReductionOp(unsigned Opcode) const {
 119   return false;
 120 }
 121
 122 bool R600InstrInfo::isCubeOp(unsigned Opcode) const {
 123   switch(Opcode) {
 124     default: return false;
 125     case AMDGPU::CUBE_r600_pseudo:
 126     case AMDGPU::CUBE_r600_real:
 127     case AMDGPU::CUBE_eg_pseudo:
 128     case AMDGPU::CUBE_eg_real:
 129       return true;
 130   }
 131 }
 132
 133 bool R600InstrInfo::isALUInstr(unsigned Opcode) const {
 134   unsigned TargetFlags = get(Opcode).TSFlags;
 135
 136   return (TargetFlags & R600_InstFlag::ALU_INST);
 137 }
 138
 139 bool R600InstrInfo::hasInstrModifiers(unsigned Opcode) const {
 140   unsigned TargetFlags = get(Opcode).TSFlags;
 141
 142   return ((TargetFlags & R600_InstFlag::OP1) |
 143           (TargetFlags & R600_InstFlag::OP2) |
 144           (TargetFlags & R600_InstFlag::OP3));
 145 }
 146
 147 bool R600InstrInfo::isLDSInstr(unsigned Opcode) const {
 148   unsigned TargetFlags = get(Opcode).TSFlags;
 149
 150   return ((TargetFlags & R600_InstFlag::LDS_1A) |
 151           (TargetFlags & R600_InstFlag::LDS_1A1D) |
 152           (TargetFlags & R600_InstFlag::LDS_1A2D));
 153 }
 154
 155 bool R600InstrInfo::isLDSNoRetInstr(unsigned Opcode) const {
 156   return isLDSInstr(Opcode) && getOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::dst) == -1;
 157 }
 158
 159 bool R600InstrInfo::isLDSRetInstr(unsigned Opcode) const {
 160   return isLDSInstr(Opcode) && getOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::dst) != -1;
 161 }
 162
 163 bool R600InstrInfo::canBeConsideredALU(const MachineInstr *MI) const {
 164   if (isALUInstr(MI->getOpcode()))
 165     return true;
 166   if (isVector(*MI) || isCubeOp(MI->getOpcode()))
 167     return true;
 168   switch (MI->getOpcode()) {
 169   case AMDGPU::PRED_X:
 170   case AMDGPU::INTERP_PAIR_XY:
 171   case AMDGPU::INTERP_PAIR_ZW:
 172   case AMDGPU::INTERP_VEC_LOAD:
 173   case AMDGPU::COPY:
 174   case AMDGPU::DOT_4:
 175     return true;
 176   default:
 177     return false;
 178   }
 179 }
 180
 181 bool R600InstrInfo::isTransOnly(unsigned Opcode) const {
 182   if (ST.hasCaymanISA())
 183     return false;
 184   return (get(Opcode).getSchedClass() == AMDGPU::Sched::TransALU);
 185 }
 186
 187 bool R600InstrInfo::isTransOnly(const MachineInstr *MI) const {
 188   return isTransOnly(MI->getOpcode());
 189 }
 190
 191 bool R600InstrInfo::isVectorOnly(unsigned Opcode) const {
 192   return (get(Opcode).getSchedClass() == AMDGPU::Sched::VecALU);
 193 }
 194
 195 bool R600InstrInfo::isVectorOnly(const MachineInstr *MI) const {
 196   return isVectorOnly(MI->getOpcode());
 197 }
 198
 199 bool R600InstrInfo::isExport(unsigned Opcode) const {
 200   return (get(Opcode).TSFlags & R600_InstFlag::IS_EXPORT);
 201 }
 202
 203 bool R600InstrInfo::usesVertexCache(unsigned Opcode) const {
 204   return ST.hasVertexCache() && IS_VTX(get(Opcode));
 205 }
 206
 207 bool R600InstrInfo::usesVertexCache(const MachineInstr *MI) const {
 208   const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
 209   const R600MachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<R600MachineFunctionInfo>();
 210   return MFI->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE &&
 211     usesVertexCache(MI->getOpcode());
 212 }
 213
 214 bool R600InstrInfo::usesTextureCache(unsigned Opcode) const {
 215   return (!ST.hasVertexCache() && IS_VTX(get(Opcode))) || IS_TEX(get(Opcode));
 216 }
 217
 218 bool R600InstrInfo::usesTextureCache(const MachineInstr *MI) const {
 219   const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
 220   const R600MachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<R600MachineFunctionInfo>();
 221   return (MFI->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE &&
 222           usesVertexCache(MI->getOpcode())) ||
 223     usesTextureCache(MI->getOpcode());
 224 }
 225
 226 bool R600InstrInfo::mustBeLastInClause(unsigned Opcode) const {
 227   switch (Opcode) {
 228   case AMDGPU::KILLGT:
 229   case AMDGPU::GROUP_BARRIER:
 230     return true;
 231   default:
 232     return false;
 233   }
 234 }
 235
 236 bool R600InstrInfo::usesAddressRegister(MachineInstr *MI) const {
 237   return  MI->findRegisterUseOperandIdx(AMDGPU::AR_X) != -1;
 238 }
 239
 240 bool R600InstrInfo::definesAddressRegister(MachineInstr *MI) const {
 241   return MI->findRegisterDefOperandIdx(AMDGPU::AR_X) != -1;
 242 }
 243
 244 bool R600InstrInfo::readsLDSSrcReg(const MachineInstr *MI) const {
 245   if (!isALUInstr(MI->getOpcode())) {
 246     return false;
 247   }
 248   for (MachineInstr::const_mop_iterator I = MI->operands_begin(),
 249                                         E = MI->operands_end(); I != E; ++I) {
 250     if (!I->isReg() || !I->isUse() ||
 251         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getReg()))
 252       continue;
 253
 254     if (AMDGPU::R600_LDS_SRC_REGRegClass.contains(I->getReg()))
 255       return true;
 256   }
 257   return false;
 258 }
 259
 260 int R600InstrInfo::getSrcIdx(unsigned Opcode, unsigned SrcNum) const {
 261   static const unsigned OpTable[] = {
 262     AMDGPU::OpName::src0,
 263     AMDGPU::OpName::src1,
 264     AMDGPU::OpName::src2
 265   };
 266
 267   assert (SrcNum < 3);
 268   return getOperandIdx(Opcode, OpTable[SrcNum]);
 269 }
 270
 271 #define SRC_SEL_ROWS 11
 272 int R600InstrInfo::getSelIdx(unsigned Opcode, unsigned SrcIdx) const {
 273   static const unsigned SrcSelTable[SRC_SEL_ROWS][2] = {
 274     {AMDGPU::OpName::src0, AMDGPU::OpName::src0_sel},
 275     {AMDGPU::OpName::src1, AMDGPU::OpName::src1_sel},
 276     {AMDGPU::OpName::src2, AMDGPU::OpName::src2_sel},
 277     {AMDGPU::OpName::src0_X, AMDGPU::OpName::src0_sel_X},
 278     {AMDGPU::OpName::src0_Y, AMDGPU::OpName::src0_sel_Y},
 279     {AMDGPU::OpName::src0_Z, AMDGPU::OpName::src0_sel_Z},
 280     {AMDGPU::OpName::src0_W, AMDGPU::OpName::src0_sel_W},
 281     {AMDGPU::OpName::src1_X, AMDGPU::OpName::src1_sel_X},
 282     {AMDGPU::OpName::src1_Y, AMDGPU::OpName::src1_sel_Y},
 283     {AMDGPU::OpName::src1_Z, AMDGPU::OpName::src1_sel_Z},
 284     {AMDGPU::OpName::src1_W, AMDGPU::OpName::src1_sel_W}
 285   };
 286
 287   for (unsigned i = 0; i < SRC_SEL_ROWS; ++i) {
 288     if (getOperandIdx(Opcode, SrcSelTable[i][0]) == (int)SrcIdx) {
 289       return getOperandIdx(Opcode, SrcSelTable[i][1]);
 290     }
 291   }
 292   return -1;
 293 }
 294 #undef SRC_SEL_ROWS
 295
 296 SmallVector<std::pair<MachineOperand *, int64_t>, 3>
 297 R600InstrInfo::getSrcs(MachineInstr *MI) const {
 298   SmallVector<std::pair<MachineOperand *, int64_t>, 3> Result;
 299
 300   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::DOT_4) {
 301     static const unsigned OpTable[8][2] = {
 302       {AMDGPU::OpName::src0_X, AMDGPU::OpName::src0_sel_X},
 303       {AMDGPU::OpName::src0_Y, AMDGPU::OpName::src0_sel_Y},
 304       {AMDGPU::OpName::src0_Z, AMDGPU::OpName::src0_sel_Z},
 305       {AMDGPU::OpName::src0_W, AMDGPU::OpName::src0_sel_W},
 306       {AMDGPU::OpName::src1_X, AMDGPU::OpName::src1_sel_X},
 307       {AMDGPU::OpName::src1_Y, AMDGPU::OpName::src1_sel_Y},
 308       {AMDGPU::OpName::src1_Z, AMDGPU::OpName::src1_sel_Z},
 309       {AMDGPU::OpName::src1_W, AMDGPU::OpName::src1_sel_W},
 310     };
 311
 312     for (unsigned j = 0; j < 8; j++) {
 313       MachineOperand &MO = MI->getOperand(getOperandIdx(MI->getOpcode(),
 314                                                         OpTable[j][0]));
 315       unsigned Reg = MO.getReg();
 316       if (Reg == AMDGPU::ALU_CONST) {
 317         unsigned Sel = MI->getOperand(getOperandIdx(MI->getOpcode(),
 318                                                     OpTable[j][1])).getImm();
 319         Result.push_back(std::pair<MachineOperand *, int64_t>(&MO, Sel));
 320         continue;
 321       }
 322
 323     }
 324     return Result;
 325   }
 326
 327   static const unsigned OpTable[3][2] = {
 328     {AMDGPU::OpName::src0, AMDGPU::OpName::src0_sel},
 329     {AMDGPU::OpName::src1, AMDGPU::OpName::src1_sel},
 330     {AMDGPU::OpName::src2, AMDGPU::OpName::src2_sel},
 331   };
 332
 333   for (unsigned j = 0; j < 3; j++) {
 334     int SrcIdx = getOperandIdx(MI->getOpcode(), OpTable[j][0]);
 335     if (SrcIdx < 0)
 336       break;
 337     MachineOperand &MO = MI->getOperand(SrcIdx);
 338     unsigned Reg = MI->getOperand(SrcIdx).getReg();
 339     if (Reg == AMDGPU::ALU_CONST) {
 340       unsigned Sel = MI->getOperand(
 341           getOperandIdx(MI->getOpcode(), OpTable[j][1])).getImm();
 342       Result.push_back(std::pair<MachineOperand *, int64_t>(&MO, Sel));
 343       continue;
 344     }
 345     if (Reg == AMDGPU::ALU_LITERAL_X) {
 346       unsigned Imm = MI->getOperand(
 347           getOperandIdx(MI->getOpcode(), AMDGPU::OpName::literal)).getImm();
 348       Result.push_back(std::pair<MachineOperand *, int64_t>(&MO, Imm));
 349       continue;
 350     }
 351     Result.push_back(std::pair<MachineOperand *, int64_t>(&MO, 0));
 352   }
 353   return Result;
 354 }
 355
 356 std::vector<std::pair<int, unsigned> >
 357 R600InstrInfo::ExtractSrcs(MachineInstr *MI,
 358                            const DenseMap<unsigned, unsigned> &PV,
 359                            unsigned &ConstCount) const {
 360   ConstCount = 0;
 361   const SmallVector<std::pair<MachineOperand *, int64_t>, 3> Srcs = getSrcs(MI);
 362   const std::pair<int, unsigned> DummyPair(-1, 0);
 363   std::vector<std::pair<int, unsigned> > Result;
 364   unsigned i = 0;
 365   for (unsigned n = Srcs.size(); i < n; ++i) {
 366     unsigned Reg = Srcs[i].first->getReg();
 367     unsigned Index = RI.getEncodingValue(Reg) & 0xff;
 368     if (Reg == AMDGPU::OQAP) {
 369       Result.push_back(std::pair<int, unsigned>(Index, 0));
 370     }
 371     if (PV.find(Reg) != PV.end()) {
 372       // 255 is used to tells its a PS/PV reg
 373       Result.push_back(std::pair<int, unsigned>(255, 0));
 374       continue;
 375     }
 376     if (Index > 127) {
 377       ConstCount++;
 378       Result.push_back(DummyPair);
 379       continue;
 380     }
 381     unsigned Chan = RI.getHWRegChan(Reg);
 382     Result.push_back(std::pair<int, unsigned>(Index, Chan));
 383   }
 384   for (; i < 3; ++i)
 385     Result.push_back(DummyPair);
 386   return Result;
 387 }
 388
 389 static std::vector<std::pair<int, unsigned> >
 390 Swizzle(std::vector<std::pair<int, unsigned> > Src,
 391         R600InstrInfo::BankSwizzle Swz) {
 392   if (Src[0] == Src[1])
 393     Src[1].first = -1;
 394   switch (Swz) {
 395   case R600InstrInfo::ALU_VEC_012_SCL_210:
 396     break;
 397   case R600InstrInfo::ALU_VEC_021_SCL_122:
 398     std::swap(Src[1], Src[2]);
 399     break;
 400   case R600InstrInfo::ALU_VEC_102_SCL_221:
 401     std::swap(Src[0], Src[1]);
 402     break;
 403   case R600InstrInfo::ALU_VEC_120_SCL_212:
 404     std::swap(Src[0], Src[1]);
 405     std::swap(Src[0], Src[2]);
 406     break;
 407   case R600InstrInfo::ALU_VEC_201:
 408     std::swap(Src[0], Src[2]);
 409     std::swap(Src[0], Src[1]);
 410     break;
 411   case R600InstrInfo::ALU_VEC_210:
 412     std::swap(Src[0], Src[2]);
 413     break;
 414   }
 415   return Src;
 416 }
 417
 418 static unsigned
 419 getTransSwizzle(R600InstrInfo::BankSwizzle Swz, unsigned Op) {
 420   switch (Swz) {
 421   case R600InstrInfo::ALU_VEC_012_SCL_210: {
 422     unsigned Cycles[3] = { 2, 1, 0};
 423     return Cycles[Op];
 424   }
 425   case R600InstrInfo::ALU_VEC_021_SCL_122: {
 426     unsigned Cycles[3] = { 1, 2, 2};
 427     return Cycles[Op];
 428   }
 429   case R600InstrInfo::ALU_VEC_120_SCL_212: {
 430     unsigned Cycles[3] = { 2, 1, 2};
 431     return Cycles[Op];
 432   }
 433   case R600InstrInfo::ALU_VEC_102_SCL_221: {
 434     unsigned Cycles[3] = { 2, 2, 1};
 435     return Cycles[Op];
 436   }
 437   default:
 438     llvm_unreachable("Wrong Swizzle for Trans Slot");
 439     return 0;
 440   }
 441 }
 442
 443 /// returns how many MIs (whose inputs are represented by IGSrcs) can be packed
 444 /// in the same Instruction Group while meeting read port limitations given a
 445 /// Swz swizzle sequence.
 446 unsigned  R600InstrInfo::isLegalUpTo(
 447     const std::vector<std::vector<std::pair<int, unsigned> > > &IGSrcs,
 448     const std::vector<R600InstrInfo::BankSwizzle> &Swz,
 449     const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &TransSrcs,
 450     R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz) const {
 451   int Vector[4][3];
 452   memset(Vector, -1, sizeof(Vector));
 453   for (unsigned i = 0, e = IGSrcs.size(); i < e; i++) {
 454     const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &Srcs =
 455         Swizzle(IGSrcs[i], Swz[i]);
 456     for (unsigned j = 0; j < 3; j++) {
 457       const std::pair<int, unsigned> &Src = Srcs[j];
 458       if (Src.first < 0 || Src.first == 255)
 459         continue;
 460       if (Src.first == GET_REG_INDEX(RI.getEncodingValue(AMDGPU::OQAP))) {
 461         if (Swz[i] != R600InstrInfo::ALU_VEC_012_SCL_210 &&
 462             Swz[i] != R600InstrInfo::ALU_VEC_021_SCL_122) {
 463             // The value from output queue A (denoted by register OQAP) can
 464             // only be fetched during the first cycle.
 465             return false;
 466         }
 467         // OQAP does not count towards the normal read port restrictions
 468         continue;
 469       }
 470       if (Vector[Src.second][j] < 0)
 471         Vector[Src.second][j] = Src.first;
 472       if (Vector[Src.second][j] != Src.first)
 473         return i;
 474     }
 475   }
 476   // Now check Trans Alu
 477   for (unsigned i = 0, e = TransSrcs.size(); i < e; ++i) {
 478     const std::pair<int, unsigned> &Src = TransSrcs[i];
 479     unsigned Cycle = getTransSwizzle(TransSwz, i);
 480     if (Src.first < 0)
 481       continue;
 482     if (Src.first == 255)
 483       continue;
 484     if (Vector[Src.second][Cycle] < 0)
 485       Vector[Src.second][Cycle] = Src.first;
 486     if (Vector[Src.second][Cycle] != Src.first)
 487       return IGSrcs.size() - 1;
 488   }
 489   return IGSrcs.size();
 490 }
 491
 492 /// Given a swizzle sequence SwzCandidate and an index Idx, returns the next
 493 /// (in lexicographic term) swizzle sequence assuming that all swizzles after
 494 /// Idx can be skipped
 495 static bool
 496 NextPossibleSolution(
 497     std::vector<R600InstrInfo::BankSwizzle> &SwzCandidate,
 498     unsigned Idx) {
 499   assert(Idx < SwzCandidate.size());
 500   int ResetIdx = Idx;
 501   while (ResetIdx > -1 && SwzCandidate[ResetIdx] == R600InstrInfo::ALU_VEC_210)
 502     ResetIdx --;
 503   for (unsigned i = ResetIdx + 1, e = SwzCandidate.size(); i < e; i++) {
 504     SwzCandidate[i] = R600InstrInfo::ALU_VEC_012_SCL_210;
 505   }
 506   if (ResetIdx == -1)
 507     return false;
 508   int NextSwizzle = SwzCandidate[ResetIdx] + 1;
 509   SwzCandidate[ResetIdx] = (R600InstrInfo::BankSwizzle)NextSwizzle;
 510   return true;
 511 }
 512
 513 /// Enumerate all possible Swizzle sequence to find one that can meet all
 514 /// read port requirements.
 515 bool R600InstrInfo::FindSwizzleForVectorSlot(
 516     const std::vector<std::vector<std::pair<int, unsigned> > > &IGSrcs,
 517     std::vector<R600InstrInfo::BankSwizzle> &SwzCandidate,
 518     const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &TransSrcs,
 519     R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz) const {
 520   unsigned ValidUpTo = 0;
 521   do {
 522     ValidUpTo = isLegalUpTo(IGSrcs, SwzCandidate, TransSrcs, TransSwz);
 523     if (ValidUpTo == IGSrcs.size())
 524       return true;
 525   } while (NextPossibleSolution(SwzCandidate, ValidUpTo));
 526   return false;
 527 }
 528
 529 /// Instructions in Trans slot can't read gpr at cycle 0 if they also read
 530 /// a const, and can't read a gpr at cycle 1 if they read 2 const.
 531 static bool
 532 isConstCompatible(R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz,
 533                   const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &TransOps,
 534                   unsigned ConstCount) {
 535   // TransALU can't read 3 constants
 536   if (ConstCount > 2)
 537     return false;
 538   for (unsigned i = 0, e = TransOps.size(); i < e; ++i) {
 539     const std::pair<int, unsigned> &Src = TransOps[i];
 540     unsigned Cycle = getTransSwizzle(TransSwz, i);
 541     if (Src.first < 0)
 542       continue;
 543     if (ConstCount > 0 && Cycle == 0)
 544       return false;
 545     if (ConstCount > 1 && Cycle == 1)
 546       return false;
 547   }
 548   return true;
 549 }
 550
 551 bool
 552 R600InstrInfo::fitsReadPortLimitations(const std::vector<MachineInstr *> &IG,
 553                                        const DenseMap<unsigned, unsigned> &PV,
 554                                        std::vector<BankSwizzle> &ValidSwizzle,
 555                                        bool isLastAluTrans)
 556     const {
 557   //Todo : support shared src0 - src1 operand
 558
 559   std::vector<std::vector<std::pair<int, unsigned> > > IGSrcs;
 560   ValidSwizzle.clear();
 561   unsigned ConstCount;
 562   BankSwizzle TransBS = ALU_VEC_012_SCL_210;
 563   for (unsigned i = 0, e = IG.size(); i < e; ++i) {
 564     IGSrcs.push_back(ExtractSrcs(IG[i], PV, ConstCount));
 565     unsigned Op = getOperandIdx(IG[i]->getOpcode(),
 566         AMDGPU::OpName::bank_swizzle);
 567     ValidSwizzle.push_back( (R600InstrInfo::BankSwizzle)
 568         IG[i]->getOperand(Op).getImm());
 569   }
 570   std::vector<std::pair<int, unsigned> > TransOps;
 571   if (!isLastAluTrans)
 572     return FindSwizzleForVectorSlot(IGSrcs, ValidSwizzle, TransOps, TransBS);
 573
 574   TransOps = std::move(IGSrcs.back());
 575   IGSrcs.pop_back();
 576   ValidSwizzle.pop_back();
 577
 578   static const R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz[] = {
 579     ALU_VEC_012_SCL_210,
 580     ALU_VEC_021_SCL_122,
 581     ALU_VEC_120_SCL_212,
 582     ALU_VEC_102_SCL_221
 583   };
 584   for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
 585     TransBS = TransSwz[i];
 586     if (!isConstCompatible(TransBS, TransOps, ConstCount))
 587       continue;
 588     bool Result = FindSwizzleForVectorSlot(IGSrcs, ValidSwizzle, TransOps,
 589         TransBS);
 590     if (Result) {
 591       ValidSwizzle.push_back(TransBS);
 592       return true;
 593     }
 594   }
 595
 596   return false;
 597 }
 598
 599
 600 bool
 601 R600InstrInfo::fitsConstReadLimitations(const std::vector<unsigned> &Consts)
 602     const {
 603   assert (Consts.size() <= 12 && "Too many operands in instructions group");
 604   unsigned Pair1 = 0, Pair2 = 0;
 605   for (unsigned i = 0, n = Consts.size(); i < n; ++i) {
 606     unsigned ReadConstHalf = Consts[i] & 2;
 607     unsigned ReadConstIndex = Consts[i] & (~3);
 608     unsigned ReadHalfConst = ReadConstIndex | ReadConstHalf;
 609     if (!Pair1) {
 610       Pair1 = ReadHalfConst;
 611       continue;
 612     }
 613     if (Pair1 == ReadHalfConst)
 614       continue;
 615     if (!Pair2) {
 616       Pair2 = ReadHalfConst;
 617       continue;
 618     }
 619     if (Pair2 != ReadHalfConst)
 620       return false;
 621   }
 622   return true;
 623 }
 624
 625 bool
 626 R600InstrInfo::fitsConstReadLimitations(const std::vector<MachineInstr *> &MIs)
 627     const {
 628   std::vector<unsigned> Consts;
 629   SmallSet<int64_t, 4> Literals;
 630   for (unsigned i = 0, n = MIs.size(); i < n; i++) {
 631     MachineInstr *MI = MIs[i];
 632     if (!isALUInstr(MI->getOpcode()))
 633       continue;
 634
 635     const SmallVectorImpl<std::pair<MachineOperand *, int64_t> > &Srcs =
 636         getSrcs(MI);
 637
 638     for (unsigned j = 0, e = Srcs.size(); j < e; j++) {
 639       std::pair<MachineOperand *, unsigned> Src = Srcs[j];
 640       if (Src.first->getReg() == AMDGPU::ALU_LITERAL_X)
 641         Literals.insert(Src.second);
 642       if (Literals.size() > 4)
 643         return false;
 644       if (Src.first->getReg() == AMDGPU::ALU_CONST)
 645         Consts.push_back(Src.second);
 646       if (AMDGPU::R600_KC0RegClass.contains(Src.first->getReg()) ||
 647           AMDGPU::R600_KC1RegClass.contains(Src.first->getReg())) {
 648         unsigned Index = RI.getEncodingValue(Src.first->getReg()) & 0xff;
 649         unsigned Chan = RI.getHWRegChan(Src.first->getReg());
 650         Consts.push_back((Index << 2) | Chan);
 651       }
 652     }
 653   }
 654   return fitsConstReadLimitations(Consts);
 655 }
 656
 657 DFAPacketizer *
 658 R600InstrInfo::CreateTargetScheduleState(const TargetSubtargetInfo &STI) const {
 659   const InstrItineraryData *II = STI.getInstrItineraryData();
 660   return static_cast<const AMDGPUSubtarget &>(STI).createDFAPacketizer(II);
 661 }
 662
 663 static bool
 664 isPredicateSetter(unsigned Opcode) {
 665   switch (Opcode) {
 666   case AMDGPU::PRED_X:
 667     return true;
 668   default:
 669     return false;
 670   }
 671 }
 672
 673 static MachineInstr *
 674 findFirstPredicateSetterFrom(MachineBasicBlock &MBB,
 675                              MachineBasicBlock::iterator I) {
 676   while (I != MBB.begin()) {
 677     --I;
 678     MachineInstr *MI = I;
 679     if (isPredicateSetter(MI->getOpcode()))
 680       return MI;
 681   }
 682
 683   return nullptr;
 684 }
 685
 686 static
 687 bool isJump(unsigned Opcode) {
 688   return Opcode == AMDGPU::JUMP || Opcode == AMDGPU::JUMP_COND;
 689 }
 690
 691 static bool isBranch(unsigned Opcode) {
 692   return Opcode == AMDGPU::BRANCH || Opcode == AMDGPU::BRANCH_COND_i32 ||
 693       Opcode == AMDGPU::BRANCH_COND_f32;
 694 }
 695
 696 bool
 697 R600InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 698                              MachineBasicBlock *&TBB,
 699                              MachineBasicBlock *&FBB,
 700                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 701                              bool AllowModify) const {
 702   // Most of the following comes from the ARM implementation of AnalyzeBranch
 703
 704   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 705   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 706   if (I == MBB.begin())
 707     return false;
 708   --I;
 709   while (I->isDebugValue()) {
 710     if (I == MBB.begin())
 711       return false;
 712     --I;
 713   }
 714   // AMDGPU::BRANCH* instructions are only available after isel and are not
 715   // handled
 716   if (isBranch(I->getOpcode()))
 717     return true;
 718   if (!isJump(static_cast<MachineInstr *>(I)->getOpcode())) {
 719     return false;
 720   }
 721
 722   // Remove successive JUMP
 723   while (I != MBB.begin() && std::prev(I)->getOpcode() == AMDGPU::JUMP) {
 724       MachineBasicBlock::iterator PriorI = std::prev(I);
 725       if (AllowModify)
 726         I->removeFromParent();
 727       I = PriorI;
 728   }
 729   MachineInstr *LastInst = I;
 730
 731   // If there is only one terminator instruction, process it.
 732   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
 733   if (I == MBB.begin() ||
 734           !isJump(static_cast<MachineInstr *>(--I)->getOpcode())) {
 735     if (LastOpc == AMDGPU::JUMP) {
 736       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 737       return false;
 738     } else if (LastOpc == AMDGPU::JUMP_COND) {
 739       MachineInstr *predSet = I;
 740       while (!isPredicateSetter(predSet->getOpcode())) {
 741         predSet = --I;
 742       }
 743       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 744       Cond.push_back(predSet->getOperand(1));
 745       Cond.push_back(predSet->getOperand(2));
 746       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(AMDGPU::PRED_SEL_ONE, false));
 747       return false;
 748     }
 749     return true;  // Can't handle indirect branch.
 750   }
 751
 752   // Get the instruction before it if it is a terminator.
 753   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 754   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 755
 756   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
 757   if (SecondLastOpc == AMDGPU::JUMP_COND && LastOpc == AMDGPU::JUMP) {
 758     MachineInstr *predSet = --I;
 759     while (!isPredicateSetter(predSet->getOpcode())) {
 760       predSet = --I;
 761     }
 762     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 763     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 764     Cond.push_back(predSet->getOperand(1));
 765     Cond.push_back(predSet->getOperand(2));
 766     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(AMDGPU::PRED_SEL_ONE, false));
 767     return false;
 768   }
 769
 770   // Otherwise, can't handle this.
 771   return true;
 772 }
 773
 774 static
 775 MachineBasicBlock::iterator FindLastAluClause(MachineBasicBlock &MBB) {
 776   for (MachineBasicBlock::reverse_iterator It = MBB.rbegin(), E = MBB.rend();
 777       It != E; ++It) {
 778     if (It->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU ||
 779         It->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU_PUSH_BEFORE)
 780       return std::prev(It.base());
 781   }
 782   return MBB.end();
 783 }
 784
 785 unsigned
 786 R600InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 787                             MachineBasicBlock *TBB,
 788                             MachineBasicBlock *FBB,
 789                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 790                             DebugLoc DL) const {
 791   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 792
 793   if (!FBB) {
 794     if (Cond.empty()) {
 795       BuildMI(&MBB, DL, get(AMDGPU::JUMP)).addMBB(TBB);
 796       return 1;
 797     } else {
 798       MachineInstr *PredSet = findFirstPredicateSetterFrom(MBB, MBB.end());
 799       assert(PredSet && "No previous predicate !");
 800       addFlag(PredSet, 0, MO_FLAG_PUSH);
 801       PredSet->getOperand(2).setImm(Cond[1].getImm());
 802
 803       BuildMI(&MBB, DL, get(AMDGPU::JUMP_COND))
 804              .addMBB(TBB)
 805              .addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Kill);
 806       MachineBasicBlock::iterator CfAlu = FindLastAluClause(MBB);
 807       if (CfAlu == MBB.end())
 808         return 1;
 809       assert (CfAlu->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU);
 810       CfAlu->setDesc(get(AMDGPU::CF_ALU_PUSH_BEFORE));
 811       return 1;
 812     }
 813   } else {
 814     MachineInstr *PredSet = findFirstPredicateSetterFrom(MBB, MBB.end());
 815     assert(PredSet && "No previous predicate !");
 816     addFlag(PredSet, 0, MO_FLAG_PUSH);
 817     PredSet->getOperand(2).setImm(Cond[1].getImm());
 818     BuildMI(&MBB, DL, get(AMDGPU::JUMP_COND))
 819             .addMBB(TBB)
 820             .addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Kill);
 821     BuildMI(&MBB, DL, get(AMDGPU::JUMP)).addMBB(FBB);
 822     MachineBasicBlock::iterator CfAlu = FindLastAluClause(MBB);
 823     if (CfAlu == MBB.end())
 824       return 2;
 825     assert (CfAlu->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU);
 826     CfAlu->setDesc(get(AMDGPU::CF_ALU_PUSH_BEFORE));
 827     return 2;
 828   }
 829 }
 830
 831 unsigned
 832 R600InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 833
 834   // Note : we leave PRED* instructions there.
 835   // They may be needed when predicating instructions.
 836
 837   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 838
 839   if (I == MBB.begin()) {
 840     return 0;
 841   }
 842   --I;
 843   switch (I->getOpcode()) {
 844   default:
 845     return 0;
 846   case AMDGPU::JUMP_COND: {
 847     MachineInstr *predSet = findFirstPredicateSetterFrom(MBB, I);
 848     clearFlag(predSet, 0, MO_FLAG_PUSH);
 849     I->eraseFromParent();
 850     MachineBasicBlock::iterator CfAlu = FindLastAluClause(MBB);
 851     if (CfAlu == MBB.end())
 852       break;
 853     assert (CfAlu->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU_PUSH_BEFORE);
 854     CfAlu->setDesc(get(AMDGPU::CF_ALU));
 855     break;
 856   }
 857   case AMDGPU::JUMP:
 858     I->eraseFromParent();
 859     break;
 860   }
 861   I = MBB.end();
 862
 863   if (I == MBB.begin()) {
 864     return 1;
 865   }
 866   --I;
 867   switch (I->getOpcode()) {
 868     // FIXME: only one case??
 869   default:
 870     return 1;
 871   case AMDGPU::JUMP_COND: {
 872     MachineInstr *predSet = findFirstPredicateSetterFrom(MBB, I);
 873     clearFlag(predSet, 0, MO_FLAG_PUSH);
 874     I->eraseFromParent();
 875     MachineBasicBlock::iterator CfAlu = FindLastAluClause(MBB);
 876     if (CfAlu == MBB.end())
 877       break;
 878     assert (CfAlu->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU_PUSH_BEFORE);
 879     CfAlu->setDesc(get(AMDGPU::CF_ALU));
 880     break;
 881   }
 882   case AMDGPU::JUMP:
 883     I->eraseFromParent();
 884     break;
 885   }
 886   return 2;
 887 }
 888
 889 bool
 890 R600InstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 891   int idx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 892   if (idx < 0)
 893     return false;
 894
 895   unsigned Reg = MI->getOperand(idx).getReg();
 896   switch (Reg) {
 897   default: return false;
 898   case AMDGPU::PRED_SEL_ONE:
 899   case AMDGPU::PRED_SEL_ZERO:
 900   case AMDGPU::PREDICATE_BIT:
 901     return true;
 902   }
 903 }
 904
 905 bool
 906 R600InstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 907   // XXX: KILL* instructions can be predicated, but they must be the last
 908   // instruction in a clause, so this means any instructions after them cannot
 909   // be predicated.  Until we have proper support for instruction clauses in the
 910   // backend, we will mark KILL* instructions as unpredicable.
 911
 912   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::KILLGT) {
 913     return false;
 914   } else if (MI->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU) {
 915     // If the clause start in the middle of MBB then the MBB has more
 916     // than a single clause, unable to predicate several clauses.
 917     if (MI->getParent()->begin() != MachineBasicBlock::iterator(MI))
 918       return false;
 919     // TODO: We don't support KC merging atm
 920     if (MI->getOperand(3).getImm() != 0 || MI->getOperand(4).getImm() != 0)
 921       return false;
 922     return true;
 923   } else if (isVector(*MI)) {
 924     return false;
 925   } else {
 926     return AMDGPUInstrInfo::isPredicable(MI);
 927   }
 928 }
 929
 930
 931 bool
 932 R600InstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
 933                                    unsigned NumCyles,
 934                                    unsigned ExtraPredCycles,
 935                                    const BranchProbability &Probability) const{
 936   return true;
 937 }
 938
 939 bool
 940 R600InstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
 941                                    unsigned NumTCycles,
 942                                    unsigned ExtraTCycles,
 943                                    MachineBasicBlock &FMBB,
 944                                    unsigned NumFCycles,
 945                                    unsigned ExtraFCycles,
 946                                    const BranchProbability &Probability) const {
 947   return true;
 948 }
 949
 950 bool
 951 R600InstrInfo::isProfitableToDupForIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
 952                                          unsigned NumCyles,
 953                                          const BranchProbability &Probability)
 954                                          const {
 955   return true;
 956 }
 957
 958 bool
 959 R600InstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
 960                                          MachineBasicBlock &FMBB) const {
 961   return false;
 962 }
 963
 964
 965 bool
 966 R600InstrInfo::ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 967   MachineOperand &MO = Cond[1];
 968   switch (MO.getImm()) {
 969   case OPCODE_IS_ZERO_INT:
 970     MO.setImm(OPCODE_IS_NOT_ZERO_INT);
 971     break;
 972   case OPCODE_IS_NOT_ZERO_INT:
 973     MO.setImm(OPCODE_IS_ZERO_INT);
 974     break;
 975   case OPCODE_IS_ZERO:
 976     MO.setImm(OPCODE_IS_NOT_ZERO);
 977     break;
 978   case OPCODE_IS_NOT_ZERO:
 979     MO.setImm(OPCODE_IS_ZERO);
 980     break;
 981   default:
 982     return true;
 983   }
 984
 985   MachineOperand &MO2 = Cond[2];
 986   switch (MO2.getReg()) {
 987   case AMDGPU::PRED_SEL_ZERO:
 988     MO2.setReg(AMDGPU::PRED_SEL_ONE);
 989     break;
 990   case AMDGPU::PRED_SEL_ONE:
 991     MO2.setReg(AMDGPU::PRED_SEL_ZERO);
 992     break;
 993   default:
 994     return true;
 995   }
 996   return false;
 997 }
 998
 999 bool
1000 R600InstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
1001                                 std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
1002   return isPredicateSetter(MI->getOpcode());
1003 }
1004
1005
1006 bool
1007 R600InstrInfo::SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
1008                        const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
1009   return false;
1010 }
1011
1012
1013 bool
1014 R600InstrInfo::PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
1015                       const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
1016   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1017
1018   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::CF_ALU) {
1019     MI->getOperand(8).setImm(0);
1020     return true;
1021   }
1022
1023   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::DOT_4) {
1024     MI->getOperand(getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::pred_sel_X))
1025         .setReg(Pred[2].getReg());
1026     MI->getOperand(getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::pred_sel_Y))
1027         .setReg(Pred[2].getReg());
1028     MI->getOperand(getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::pred_sel_Z))
1029         .setReg(Pred[2].getReg());
1030     MI->getOperand(getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::pred_sel_W))
1031         .setReg(Pred[2].getReg());
1032     MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1033     MIB.addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Implicit);
1034     return true;
1035   }
1036
1037   if (PIdx != -1) {
1038     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
1039     PMO.setReg(Pred[2].getReg());
1040     MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1041     MIB.addReg(AMDGPU::PREDICATE_BIT, RegState::Implicit);
1042     return true;
1043   }
1044
1045   return false;
1046 }
1047
1048 unsigned int R600InstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *) const {
1049   return 2;
1050 }
1051
1052 unsigned int R600InstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1053                                             const MachineInstr *MI,
1054                                             unsigned *PredCost) const {
1055   if (PredCost)
1056     *PredCost = 2;
1057   return 2;
1058 }
1059
1060 bool R600InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
1061
1062   switch(MI->getOpcode()) {
1063   default: return AMDGPUInstrInfo::expandPostRAPseudo(MI);
1064   case AMDGPU::R600_EXTRACT_ELT_V2:
1065   case AMDGPU::R600_EXTRACT_ELT_V4:
1066     buildIndirectRead(MI->getParent(), MI, MI->getOperand(0).getReg(),
1067                       RI.getHWRegIndex(MI->getOperand(1).getReg()), //  Address
1068                       MI->getOperand(2).getReg(),
1069                       RI.getHWRegChan(MI->getOperand(1).getReg()));
1070     break;
1071   case AMDGPU::R600_INSERT_ELT_V2:
1072   case AMDGPU::R600_INSERT_ELT_V4:
1073     buildIndirectWrite(MI->getParent(), MI, MI->getOperand(2).getReg(), // Value
1074                        RI.getHWRegIndex(MI->getOperand(1).getReg()),  // Address
1075                        MI->getOperand(3).getReg(),                    // Offset
1076                        RI.getHWRegChan(MI->getOperand(1).getReg()));  // Channel
1077     break;
1078   }
1079   MI->eraseFromParent();
1080   return true;
1081 }
1082
1083 void  R600InstrInfo::reserveIndirectRegisters(BitVector &Reserved,
1084                                              const MachineFunction &MF) const {
1085   const AMDGPUFrameLowering *TFL = static_cast<const AMDGPUFrameLowering *>(
1086       MF.getSubtarget().getFrameLowering());
1087
1088   unsigned StackWidth = TFL->getStackWidth(MF);
1089   int End = getIndirectIndexEnd(MF);
1090
1091   if (End == -1)
1092     return;
1093
1094   for (int Index = getIndirectIndexBegin(MF); Index <= End; ++Index) {
1095     unsigned SuperReg = AMDGPU::R600_Reg128RegClass.getRegister(Index);
1096     Reserved.set(SuperReg);
1097     for (unsigned Chan = 0; Chan < StackWidth; ++Chan) {
1098       unsigned Reg = AMDGPU::R600_TReg32RegClass.getRegister((4 * Index) + Chan);
1099       Reserved.set(Reg);
1100     }
1101   }
1102 }
1103
1104 unsigned R600InstrInfo::calculateIndirectAddress(unsigned RegIndex,
1105                                                  unsigned Channel) const {
1106   // XXX: Remove when we support a stack width > 2
1107   assert(Channel == 0);
1108   return RegIndex;
1109 }
1110
1111 const TargetRegisterClass *R600InstrInfo::getIndirectAddrRegClass() const {
1112   return &AMDGPU::R600_TReg32_XRegClass;
1113 }
1114
1115 MachineInstrBuilder R600InstrInfo::buildIndirectWrite(MachineBasicBlock *MBB,
1116                                        MachineBasicBlock::iterator I,
1117                                        unsigned ValueReg, unsigned Address,
1118                                        unsigned OffsetReg) const {
1119   return buildIndirectWrite(MBB, I, ValueReg, Address, OffsetReg, 0);
1120 }
1121
1122 MachineInstrBuilder R600InstrInfo::buildIndirectWrite(MachineBasicBlock *MBB,
1123                                        MachineBasicBlock::iterator I,
1124                                        unsigned ValueReg, unsigned Address,
1125                                        unsigned OffsetReg,
1126                                        unsigned AddrChan) const {
1127   unsigned AddrReg;
1128   switch (AddrChan) {
1129     default: llvm_unreachable("Invalid Channel");
1130     case 0: AddrReg = AMDGPU::R600_AddrRegClass.getRegister(Address); break;
1131     case 1: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_YRegClass.getRegister(Address); break;
1132     case 2: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_ZRegClass.getRegister(Address); break;
1133     case 3: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_WRegClass.getRegister(Address); break;
1134   }
1135   MachineInstr *MOVA = buildDefaultInstruction(*MBB, I, AMDGPU::MOVA_INT_eg,
1136                                                AMDGPU::AR_X, OffsetReg);
1137   setImmOperand(MOVA, AMDGPU::OpName::write, 0);
1138
1139   MachineInstrBuilder Mov = buildDefaultInstruction(*MBB, I, AMDGPU::MOV,
1140                                       AddrReg, ValueReg)
1141                                       .addReg(AMDGPU::AR_X,
1142                                            RegState::Implicit | RegState::Kill);
1143   setImmOperand(Mov, AMDGPU::OpName::dst_rel, 1);
1144   return Mov;
1145 }
1146
1147 MachineInstrBuilder R600InstrInfo::buildIndirectRead(MachineBasicBlock *MBB,
1148                                        MachineBasicBlock::iterator I,
1149                                        unsigned ValueReg, unsigned Address,
1150                                        unsigned OffsetReg) const {
1151   return buildIndirectRead(MBB, I, ValueReg, Address, OffsetReg, 0);
1152 }
1153
1154 MachineInstrBuilder R600InstrInfo::buildIndirectRead(MachineBasicBlock *MBB,
1155                                        MachineBasicBlock::iterator I,
1156                                        unsigned ValueReg, unsigned Address,
1157                                        unsigned OffsetReg,
1158                                        unsigned AddrChan) const {
1159   unsigned AddrReg;
1160   switch (AddrChan) {
1161     default: llvm_unreachable("Invalid Channel");
1162     case 0: AddrReg = AMDGPU::R600_AddrRegClass.getRegister(Address); break;
1163     case 1: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_YRegClass.getRegister(Address); break;
1164     case 2: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_ZRegClass.getRegister(Address); break;
1165     case 3: AddrReg = AMDGPU::R600_Addr_WRegClass.getRegister(Address); break;
1166   }
1167   MachineInstr *MOVA = buildDefaultInstruction(*MBB, I, AMDGPU::MOVA_INT_eg,
1168                                                        AMDGPU::AR_X,
1169                                                        OffsetReg);
1170   setImmOperand(MOVA, AMDGPU::OpName::write, 0);
1171   MachineInstrBuilder Mov = buildDefaultInstruction(*MBB, I, AMDGPU::MOV,
1172                                       ValueReg,
1173                                       AddrReg)
1174                                       .addReg(AMDGPU::AR_X,
1175                                            RegState::Implicit | RegState::Kill);
1176   setImmOperand(Mov, AMDGPU::OpName::src0_rel, 1);
1177
1178   return Mov;
1179 }
1180
1181 unsigned R600InstrInfo::getMaxAlusPerClause() const {
1182   return 115;
1183 }
1184
1185 MachineInstrBuilder R600InstrInfo::buildDefaultInstruction(MachineBasicBlock &MBB,
1186                                                   MachineBasicBlock::iterator I,
1187                                                   unsigned Opcode,
1188                                                   unsigned DstReg,
1189                                                   unsigned Src0Reg,
1190                                                   unsigned Src1Reg) const {
1191   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, MBB.findDebugLoc(I), get(Opcode),
1192     DstReg);           // $dst
1193
1194   if (Src1Reg) {
1195     MIB.addImm(0)     // $update_exec_mask
1196        .addImm(0);    // $update_predicate
1197   }
1198   MIB.addImm(1)        // $write
1199      .addImm(0)        // $omod
1200      .addImm(0)        // $dst_rel
1201      .addImm(0)        // $dst_clamp
1202      .addReg(Src0Reg)  // $src0
1203      .addImm(0)        // $src0_neg
1204      .addImm(0)        // $src0_rel
1205      .addImm(0)        // $src0_abs
1206      .addImm(-1);       // $src0_sel
1207
1208   if (Src1Reg) {
1209     MIB.addReg(Src1Reg) // $src1
1210        .addImm(0)       // $src1_neg
1211        .addImm(0)       // $src1_rel
1212        .addImm(0)       // $src1_abs
1213        .addImm(-1);      // $src1_sel
1214   }
1215
1216   //XXX: The r600g finalizer expects this to be 1, once we've moved the
1217   //scheduling to the backend, we can change the default to 0.
1218   MIB.addImm(1)        // $last
1219       .addReg(AMDGPU::PRED_SEL_OFF) // $pred_sel
1220       .addImm(0)         // $literal
1221       .addImm(0);        // $bank_swizzle
1222
1223   return MIB;
1224 }
1225
1226 #define OPERAND_CASE(Label) \
1227   case Label: { \
1228     static const unsigned Ops[] = \
1229     { \
1230       Label##_X, \
1231       Label##_Y, \
1232       Label##_Z, \
1233       Label##_W \
1234     }; \
1235     return Ops[Slot]; \
1236   }
1237
1238 static unsigned getSlotedOps(unsigned  Op, unsigned Slot) {
1239   switch (Op) {
1240   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::update_exec_mask)
1241   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::update_pred)
1242   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::write)
1243   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::omod)
1244   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::dst_rel)
1245   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::clamp)
1246   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src0)
1247   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src0_neg)
1248   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src0_rel)
1249   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src0_abs)
1250   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src0_sel)
1251   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src1)
1252   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src1_neg)
1253   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src1_rel)
1254   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src1_abs)
1255   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::src1_sel)
1256   OPERAND_CASE(AMDGPU::OpName::pred_sel)
1257   default:
1258     llvm_unreachable("Wrong Operand");
1259   }
1260 }
1261
1262 #undef OPERAND_CASE
1263
1264 MachineInstr *R600InstrInfo::buildSlotOfVectorInstruction(
1265     MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *MI, unsigned Slot, unsigned DstReg)
1266     const {
1267   assert (MI->getOpcode() == AMDGPU::DOT_4 && "Not Implemented");
1268   unsigned Opcode;
1269   if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::R700)
1270     Opcode = AMDGPU::DOT4_r600;
1271   else
1272     Opcode = AMDGPU::DOT4_eg;
1273   MachineBasicBlock::iterator I = MI;
1274   MachineOperand &Src0 = MI->getOperand(
1275       getOperandIdx(MI->getOpcode(), getSlotedOps(AMDGPU::OpName::src0, Slot)));
1276   MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(
1277       getOperandIdx(MI->getOpcode(), getSlotedOps(AMDGPU::OpName::src1, Slot)));
1278   MachineInstr *MIB = buildDefaultInstruction(
1279       MBB, I, Opcode, DstReg, Src0.getReg(), Src1.getReg());
1280   static const unsigned  Operands[14] = {
1281     AMDGPU::OpName::update_exec_mask,
1282     AMDGPU::OpName::update_pred,
1283     AMDGPU::OpName::write,
1284     AMDGPU::OpName::omod,
1285     AMDGPU::OpName::dst_rel,
1286     AMDGPU::OpName::clamp,
1287     AMDGPU::OpName::src0_neg,
1288     AMDGPU::OpName::src0_rel,
1289     AMDGPU::OpName::src0_abs,
1290     AMDGPU::OpName::src0_sel,
1291     AMDGPU::OpName::src1_neg,
1292     AMDGPU::OpName::src1_rel,
1293     AMDGPU::OpName::src1_abs,
1294     AMDGPU::OpName::src1_sel,
1295   };
1296
1297   MachineOperand &MO = MI->getOperand(getOperandIdx(MI->getOpcode(),
1298       getSlotedOps(AMDGPU::OpName::pred_sel, Slot)));
1299   MIB->getOperand(getOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::pred_sel))
1300       .setReg(MO.getReg());
1301
1302   for (unsigned i = 0; i < 14; i++) {
1303     MachineOperand &MO = MI->getOperand(
1304         getOperandIdx(MI->getOpcode(), getSlotedOps(Operands[i], Slot)));
1305     assert (MO.isImm());
1306     setImmOperand(MIB, Operands[i], MO.getImm());
1307   }
1308   MIB->getOperand(20).setImm(0);
1309   return MIB;
1310 }
1311
1312 MachineInstr *R600InstrInfo::buildMovImm(MachineBasicBlock &BB,
1313                                          MachineBasicBlock::iterator I,
1314                                          unsigned DstReg,
1315                                          uint64_t Imm) const {
1316   MachineInstr *MovImm = buildDefaultInstruction(BB, I, AMDGPU::MOV, DstReg,
1317                                                   AMDGPU::ALU_LITERAL_X);
1318   setImmOperand(MovImm, AMDGPU::OpName::literal, Imm);
1319   return MovImm;
1320 }
1321
1322 MachineInstr *R600InstrInfo::buildMovInstr(MachineBasicBlock *MBB,
1323                                        MachineBasicBlock::iterator I,
1324                                        unsigned DstReg, unsigned SrcReg) const {
1325   return buildDefaultInstruction(*MBB, I, AMDGPU::MOV, DstReg, SrcReg);
1326 }
1327
1328 int R600InstrInfo::getOperandIdx(const MachineInstr &MI, unsigned Op) const {
1329   return getOperandIdx(MI.getOpcode(), Op);
1330 }
1331
1332 int R600InstrInfo::getOperandIdx(unsigned Opcode, unsigned Op) const {
1333   return AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, Op);
1334 }
1335
1336 void R600InstrInfo::setImmOperand(MachineInstr *MI, unsigned Op,
1337                                   int64_t Imm) const {
1338   int Idx = getOperandIdx(*MI, Op);
1339   assert(Idx != -1 && "Operand not supported for this instruction.");
1340   assert(MI->getOperand(Idx).isImm());
1341   MI->getOperand(Idx).setImm(Imm);
1342 }
1343
1344 //===----------------------------------------------------------------------===//
1345 // Instruction flag getters/setters
1346 //===----------------------------------------------------------------------===//
1347
1348 bool R600InstrInfo::hasFlagOperand(const MachineInstr &MI) const {
1349   return GET_FLAG_OPERAND_IDX(get(MI.getOpcode()).TSFlags) != 0;
1350 }
1351
1352 MachineOperand &R600InstrInfo::getFlagOp(MachineInstr *MI, unsigned SrcIdx,
1353                                          unsigned Flag) const {
1354   unsigned TargetFlags = get(MI->getOpcode()).TSFlags;
1355   int FlagIndex = 0;
1356   if (Flag != 0) {
1357     // If we pass something other than the default value of Flag to this
1358     // function, it means we are want to set a flag on an instruction
1359     // that uses native encoding.
1360     assert(HAS_NATIVE_OPERANDS(TargetFlags));
1361     bool IsOP3 = (TargetFlags & R600_InstFlag::OP3) == R600_InstFlag::OP3;
1362     switch (Flag) {
1363     case MO_FLAG_CLAMP:
1364       FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::clamp);
1365       break;
1366     case MO_FLAG_MASK:
1367       FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::write);
1368       break;
1369     case MO_FLAG_NOT_LAST:
1370     case MO_FLAG_LAST:
1371       FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::last);
1372       break;
1373     case MO_FLAG_NEG:
1374       switch (SrcIdx) {
1375       case 0: FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::src0_neg); break;
1376       case 1: FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::src1_neg); break;
1377       case 2: FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::src2_neg); break;
1378       }
1379       break;
1380
1381     case MO_FLAG_ABS:
1382       assert(!IsOP3 && "Cannot set absolute value modifier for OP3 "
1383                        "instructions.");
1384       (void)IsOP3;
1385       switch (SrcIdx) {
1386       case 0: FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::src0_abs); break;
1387       case 1: FlagIndex = getOperandIdx(*MI, AMDGPU::OpName::src1_abs); break;
1388       }
1389       break;
1390
1391     default:
1392       FlagIndex = -1;
1393       break;
1394     }
1395     assert(FlagIndex != -1 && "Flag not supported for this instruction");
1396   } else {
1397       FlagIndex = GET_FLAG_OPERAND_IDX(TargetFlags);
1398       assert(FlagIndex != 0 &&
1399          "Instruction flags not supported for this instruction");
1400   }
1401
1402   MachineOperand &FlagOp = MI->getOperand(FlagIndex);
1403   assert(FlagOp.isImm());
1404   return FlagOp;
1405 }
1406
1407 void R600InstrInfo::addFlag(MachineInstr *MI, unsigned Operand,
1408                             unsigned Flag) const {
1409   unsigned TargetFlags = get(MI->getOpcode()).TSFlags;
1410   if (Flag == 0) {
1411     return;
1412   }
1413   if (HAS_NATIVE_OPERANDS(TargetFlags)) {
1414     MachineOperand &FlagOp = getFlagOp(MI, Operand, Flag);
1415     if (Flag == MO_FLAG_NOT_LAST) {
1416       clearFlag(MI, Operand, MO_FLAG_LAST);
1417     } else if (Flag == MO_FLAG_MASK) {
1418       clearFlag(MI, Operand, Flag);
1419     } else {
1420       FlagOp.setImm(1);
1421     }
1422   } else {
1423       MachineOperand &FlagOp = getFlagOp(MI, Operand);
1424       FlagOp.setImm(FlagOp.getImm() | (Flag << (NUM_MO_FLAGS * Operand)));
1425   }
1426 }
1427
1428 void R600InstrInfo::clearFlag(MachineInstr *MI, unsigned Operand,
1429                               unsigned Flag) const {
1430   unsigned TargetFlags = get(MI->getOpcode()).TSFlags;
1431   if (HAS_NATIVE_OPERANDS(TargetFlags)) {
1432     MachineOperand &FlagOp = getFlagOp(MI, Operand, Flag);
1433     FlagOp.setImm(0);
1434   } else {
1435     MachineOperand &FlagOp = getFlagOp(MI);
1436     unsigned InstFlags = FlagOp.getImm();
1437     InstFlags &= ~(Flag << (NUM_MO_FLAGS * Operand));
1438     FlagOp.setImm(InstFlags);
1439   }
1440 }