lib/Target/R600/SIISelLowering.cpp

   1 //===-- SIISelLowering.cpp - SI 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 SI
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifdef _MSC_VER
  16 // Provide M_PI.
  17 #define _USE_MATH_DEFINES
  18 #include <cmath>
  19 #endif
  20
  21 #include "SIISelLowering.h"
  22 #include "AMDGPU.h"
  23 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
  24 #include "AMDGPUSubtarget.h"
  25 #include "SIInstrInfo.h"
  26 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
  27 #include "SIRegisterInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  32 #include "llvm/IR/Function.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  34
  35 using namespace llvm;
  36
  37 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
  38     AMDGPUTargetLowering(TM) {
  39   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::VReg_1RegClass);
  40   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
  41
  42   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
  43   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
  44
  45   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
  46   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
  47
  48   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
  49   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
  50   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
  51
  52   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
  53   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
  54
  55   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
  56   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
  57
  58   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
  59   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
  60
  61   computeRegisterProperties();
  62
  63   // Condition Codes
  64   setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f32, Expand);
  65   setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f32, Expand);
  66   setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f32, Expand);
  67   setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f32, Expand);
  68   setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f32, Expand);
  69   setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f32, Expand);
  70
  71   setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f64, Expand);
  72   setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f64, Expand);
  73   setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f64, Expand);
  74   setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f64, Expand);
  75   setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f64, Expand);
  76   setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f64, Expand);
  77
  78   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
  79   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
  80   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
  81   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
  82
  83   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
  84   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
  85   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
  86   setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
  87   setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
  88
  89   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
  90   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
  91
  92   // We need to custom lower vector stores from local memory
  93   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
  94   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
  95   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
  96
  97   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
  98   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
  99
 100   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
 101   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i32, Custom);
 102   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
 103   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
 104
 105   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f32, Promote);
 106   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f32, MVT::i32);
 107   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
 108   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
 109   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
 110
 111   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
 112   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
 113   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
 114   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
 115
 116   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
 117   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
 118
 119   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Legal);
 120   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
 121   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
 122
 123   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i8, Legal);
 124   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
 125   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
 126
 127   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i16, Legal);
 128   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
 129   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
 130
 131   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Custom);
 132
 133   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
 134
 135   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
 136   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
 137   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
 138   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
 139
 140   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
 141   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
 142
 143   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 144   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i8, Custom);
 145   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i16, Custom);
 146   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
 147   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::v8i16, Expand);
 148   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::v16i16, Expand);
 149
 150   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 151   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i8, Custom);
 152   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i16, Custom);
 153   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
 154
 155   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 156   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i8, Custom);
 157   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i16, Custom);
 158   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i32, Expand);
 159   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
 160
 161   setTruncStoreAction(MVT::i32, MVT::i8, Custom);
 162   setTruncStoreAction(MVT::i32, MVT::i16, Custom);
 163   setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
 164   setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i32, Expand);
 165   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
 166   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
 167
 168   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
 169
 170   setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i64, Expand);
 171   setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i64, Expand);
 172
 173   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
 174   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
 175   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
 176
 177   // These should use UDIVREM, so set them to expand
 178   setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i64, Expand);
 179   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i64, Expand);
 180
 181   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
 182   // with > 4 elements.
 183   MVT VecTypes[] = {
 184     MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32
 185   };
 186
 187   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
 188   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
 189
 190   for (MVT VT : VecTypes) {
 191     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
 192       switch(Op) {
 193       case ISD::LOAD:
 194       case ISD::STORE:
 195       case ISD::BUILD_VECTOR:
 196       case ISD::BITCAST:
 197       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
 198       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
 199       case ISD::CONCAT_VECTORS:
 200       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
 201       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
 202         break;
 203       default:
 204         setOperationAction(Op, VT, Expand);
 205         break;
 206       }
 207     }
 208   }
 209
 210   for (int I = MVT::v1f64; I <= MVT::v8f64; ++I) {
 211     MVT::SimpleValueType VT = static_cast<MVT::SimpleValueType>(I);
 212     setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Expand);
 213     setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Expand);
 214     setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Expand);
 215   }
 216
 217   if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
 218     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
 219     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
 220     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
 221     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
 222   }
 223
 224   // FIXME: These should be removed and handled the same was as f32 fneg. Source
 225   // modifiers also work for the double instructions.
 226   setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::f64, Expand);
 227   setOperationAction(ISD::FABS, MVT::f64, Expand);
 228
 229   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
 230
 231   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
 232   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
 233
 234   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 235
 236   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 237 }
 238
 239 //===----------------------------------------------------------------------===//
 240 // TargetLowering queries
 241 //===----------------------------------------------------------------------===//
 242
 243 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
 244                                                       unsigned AddrSpace,
 245                                                       unsigned Align,
 246                                                       bool *IsFast) const {
 247   if (IsFast)
 248     *IsFast = false;
 249
 250   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
 251   // which isn't a simple VT.
 252   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
 253     return false;
 254
 255   // XXX - CI changes say "Support for unaligned memory accesses" but I don't
 256   // see what for specifically. The wording everywhere else seems to be the
 257   // same.
 258
 259   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
 260   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
 261   // normal loads and stores?
 262   if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
 263     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
 264     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
 265     // with adjacent offsets.
 266     return Align % 4 == 0;
 267   }
 268
 269   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
 270   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
 271   // This applies to private, global, and constant memory.
 272   if (IsFast)
 273     *IsFast = true;
 274   return VT.bitsGT(MVT::i32);
 275 }
 276
 277 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
 278                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
 279                                           bool ZeroMemset,
 280                                           bool MemcpyStrSrc,
 281                                           MachineFunction &MF) const {
 282   // FIXME: Should account for address space here.
 283
 284   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
 285   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
 286
 287   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
 288     return MVT::v4i32;
 289
 290   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
 291     return MVT::v2i32;
 292
 293   // Use the default.
 294   return MVT::Other;
 295 }
 296
 297 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
 298 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
 299   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
 300     return TypeSplitVector;
 301
 302   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
 303 }
 304
 305 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
 306                                                          Type *Ty) const {
 307   const SIInstrInfo *TII =
 308     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 309   return TII->isInlineConstant(Imm);
 310 }
 311
 312 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
 313                                          SDLoc SL, SDValue Chain,
 314                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
 315   const DataLayout *DL = getDataLayout();
 316
 317   Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
 318
 319   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
 320   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
 321   SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
 322                            MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
 323   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, MVT::i64, BasePtr,
 324                                              DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
 325   SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(getPointerTy(AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS));
 326   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
 327
 328   return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD,
 329                      VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
 330                      false, // isVolatile
 331                      true, // isNonTemporal
 332                      true, // isInvariant
 333                      DL->getABITypeAlignment(Ty)); // Alignment
 334 }
 335
 336 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
 337                                       SDValue Chain,
 338                                       CallingConv::ID CallConv,
 339                                       bool isVarArg,
 340                                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 341                                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 342                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 343
 344   const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
 345
 346   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 347   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
 348   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 349
 350   assert(CallConv == CallingConv::C);
 351
 352   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
 353   uint32_t Skipped = 0;
 354
 355   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
 356     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 357
 358     // First check if it's a PS input addr
 359     if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
 360         !Arg.Flags.isByVal()) {
 361
 362       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
 363
 364       if (!Arg.Used) {
 365         // We can savely skip PS inputs
 366         Skipped |= 1 << i;
 367         ++PSInputNum;
 368         continue;
 369       }
 370
 371       Info->PSInputAddr |= 1 << PSInputNum++;
 372     }
 373
 374     // Second split vertices into their elements
 375     if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
 376       ISD::InputArg NewArg = Arg;
 377       NewArg.Flags.setSplit();
 378       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
 379
 380       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
 381       // three or five element vertex only needs three or five registers,
 382       // NOT four or eigth.
 383       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.OrigArgIndex);
 384       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
 385
 386       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
 387         Splits.push_back(NewArg);
 388         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
 389       }
 390
 391     } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
 392       Splits.push_back(Arg);
 393     }
 394   }
 395
 396   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 397   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(),
 398                  getTargetMachine(), ArgLocs, *DAG.getContext());
 399
 400   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
 401   if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
 402       (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
 403     Info->PSInputAddr |= 1;
 404     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
 405     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
 406   }
 407
 408   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
 409         // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
 410   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
 411     Info->NumUserSGPRs = 4;
 412     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
 413     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
 414     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR2);
 415     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR3);
 416     MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 417     MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR2_SGPR3, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 418   }
 419
 420   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
 421     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
 422                             Splits);
 423   }
 424
 425   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
 426
 427   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
 428
 429     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 430     if (Skipped & (1 << i)) {
 431       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
 432       continue;
 433     }
 434
 435     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
 436     EVT VT = VA.getLocVT();
 437
 438     if (VA.isMemLoc()) {
 439       VT = Ins[i].VT;
 440       EVT MemVT = Splits[i].VT;
 441       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
 442       // thread group and global sizes.
 443       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, DAG.getRoot(),
 444                                    36 + VA.getLocMemOffset(),
 445                                    Ins[i].Flags.isSExt());
 446       InVals.push_back(Arg);
 447       continue;
 448     }
 449     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
 450
 451     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 452
 453     if (VT == MVT::i64) {
 454       // For now assume it is a pointer
 455       Reg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, AMDGPU::sub0,
 456                                      &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 457       Reg = MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 458       InVals.push_back(DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT));
 459       continue;
 460     }
 461
 462     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
 463
 464     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
 465     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
 466
 467     if (Arg.VT.isVector()) {
 468
 469       // Build a vector from the registers
 470       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.OrigArgIndex);
 471       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
 472
 473       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
 474       Regs.push_back(Val);
 475       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
 476         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
 477         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
 478         Regs.push_back(DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT));
 479       }
 480
 481       // Fill up the missing vector elements
 482       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
 483       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j)
 484         Regs.push_back(DAG.getUNDEF(VT));
 485
 486       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT, Regs));
 487       continue;
 488     }
 489
 490     InVals.push_back(Val);
 491   }
 492   return Chain;
 493 }
 494
 495 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
 496     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
 497
 498   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
 499   const SIInstrInfo *TII =
 500     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 501   MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 502
 503   switch (MI->getOpcode()) {
 504   default:
 505     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
 506   case AMDGPU::BRANCH: return BB;
 507   case AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC: {
 508     unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
 509     unsigned SubRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
 510     unsigned SubRegHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
 511     unsigned SubRegHiHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
 512     unsigned SubRegHiLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
 513     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SubRegLo)
 514             .addOperand(MI->getOperand(1));
 515     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiLo)
 516             .addImm(0);
 517     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiHi)
 518             .addImm(AMDGPU::RSRC_DATA_FORMAT >> 32);
 519     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SubRegHi)
 520             .addReg(SubRegHiLo)
 521             .addImm(AMDGPU::sub0)
 522             .addReg(SubRegHiHi)
 523             .addImm(AMDGPU::sub1);
 524     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SuperReg)
 525             .addReg(SubRegLo)
 526             .addImm(AMDGPU::sub0_sub1)
 527             .addReg(SubRegHi)
 528             .addImm(AMDGPU::sub2_sub3);
 529     MI->eraseFromParent();
 530     break;
 531   }
 532   case AMDGPU::SI_BUFFER_RSRC: {
 533     unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
 534     unsigned Args[4];
 535     for (unsigned i = 0, e = 4; i < e; ++i) {
 536       MachineOperand &Arg = MI->getOperand(i + 1);
 537
 538       if (Arg.isReg()) {
 539         Args[i] = Arg.getReg();
 540         continue;
 541       }
 542
 543       assert(Arg.isImm());
 544       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
 545       BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), Reg)
 546               .addImm(Arg.getImm());
 547       Args[i] = Reg;
 548     }
 549     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE),
 550             SuperReg)
 551             .addReg(Args[0])
 552             .addImm(AMDGPU::sub0)
 553             .addReg(Args[1])
 554             .addImm(AMDGPU::sub1)
 555             .addReg(Args[2])
 556             .addImm(AMDGPU::sub2)
 557             .addReg(Args[3])
 558             .addImm(AMDGPU::sub3);
 559     MI->eraseFromParent();
 560     break;
 561   }
 562   case AMDGPU::V_SUB_F64: {
 563     unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
 564     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64), DestReg)
 565       .addImm(0)  // SRC0 modifiers
 566       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 567       .addImm(1)  // SRC1 modifiers
 568       .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
 569       .addImm(0)  // CLAMP
 570       .addImm(0); // OMOD
 571     MI->eraseFromParent();
 572     break;
 573   }
 574   case AMDGPU::SI_RegisterStorePseudo: {
 575     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 576     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
 577     MachineInstrBuilder MIB =
 578         BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::SI_RegisterStore),
 579                 Reg);
 580     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
 581       MIB.addOperand(MI->getOperand(i));
 582
 583     MI->eraseFromParent();
 584     break;
 585   }
 586   case AMDGPU::FABS_SI: {
 587     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 588     const SIInstrInfo *TII =
 589       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 590
 591     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
 592     unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
 593     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
 594
 595     BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Reg)
 596       .addImm(0x7fffffff);
 597     BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_AND_B32_e32), DestReg)
 598       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 599       .addReg(Reg);
 600     MI->eraseFromParent();
 601     break;
 602   }
 603   case AMDGPU::FNEG_SI: {
 604     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 605     const SIInstrInfo *TII =
 606       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 607
 608     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
 609     unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
 610     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
 611
 612     BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Reg)
 613       .addImm(0x80000000);
 614     BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_XOR_B32_e32), DestReg)
 615       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 616       .addReg(Reg);
 617     MI->eraseFromParent();
 618     break;
 619   }
 620   case AMDGPU::FCLAMP_SI: {
 621     const SIInstrInfo *TII =
 622       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 623
 624     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
 625     unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
 626     BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_ADD_F32_e64), DestReg)
 627       .addImm(0) // SRC0 modifiers
 628       .addOperand(MI->getOperand(1))
 629       .addImm(0) // SRC1 modifiers
 630       .addImm(0) // SRC1
 631       .addImm(1) // CLAMP
 632       .addImm(0); // OMOD
 633     MI->eraseFromParent();
 634   }
 635   }
 636   return BB;
 637 }
 638
 639 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
 640   if (!VT.isVector()) {
 641     return MVT::i1;
 642   }
 643   return MVT::getVectorVT(MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
 644 }
 645
 646 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
 647   return MVT::i32;
 648 }
 649
 650 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 651   VT = VT.getScalarType();
 652
 653   if (!VT.isSimple())
 654     return false;
 655
 656   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 657   case MVT::f32:
 658     return false; /* There is V_MAD_F32 for f32 */
 659   case MVT::f64:
 660     return true;
 661   default:
 662     break;
 663   }
 664
 665   return false;
 666 }
 667
 668 //===----------------------------------------------------------------------===//
 669 // Custom DAG Lowering Operations
 670 //===----------------------------------------------------------------------===//
 671
 672 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 673   switch (Op.getOpcode()) {
 674   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
 675   case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
 676   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
 677   case ISD::LOAD: {
 678     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
 679     assert((!Result.getNode() ||
 680             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
 681            "Load should return a value and a chain");
 682     return Result;
 683   }
 684
 685   case ISD::FSIN:
 686   case ISD::FCOS:
 687     return LowerTrig(Op, DAG);
 688   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
 689   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
 690   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
 691   case ISD::GlobalAddress: {
 692     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 693     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 694     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
 695   }
 696   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
 697   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
 698   }
 699   return SDValue();
 700 }
 701
 702 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
 703 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
 704
 705   SDNode *Parent = Value.getNode();
 706   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
 707        I != E; ++I) {
 708
 709     if (I.getUse().get() != Value)
 710       continue;
 711
 712     if (I->getOpcode() == Opcode)
 713       return *I;
 714   }
 715   return nullptr;
 716 }
 717
 718 SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 719
 720   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 721   const SIInstrInfo *TII =
 722     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
 723   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
 724   FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
 725   unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
 726
 727   CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
 728     TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_WAVE_OFFSET), MVT::i32);
 729
 730   return DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
 731 }
 732
 733 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
 734 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
 735 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
 736                                       SelectionDAG &DAG) const {
 737
 738   SDLoc DL(BRCOND);
 739
 740   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
 741   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
 742   SDNode *BR = nullptr;
 743
 744   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
 745     // As long as we negate the condition everything is fine
 746     SDNode *SetCC = Intr;
 747     assert(SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1);
 748     assert(cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
 749            ISD::SETNE);
 750     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
 751
 752   } else {
 753     // Get the target from BR if we don't negate the condition
 754     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
 755     Target = BR->getOperand(1);
 756   }
 757
 758   assert(Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN);
 759
 760   // Build the result and
 761   SmallVector<EVT, 4> Res;
 762   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues(); i != e; ++i)
 763     Res.push_back(Intr->getValueType(i));
 764
 765   // operands of the new intrinsic call
 766   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
 767   Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
 768   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumOperands(); i != e; ++i)
 769     Ops.push_back(Intr->getOperand(i));
 770   Ops.push_back(Target);
 771
 772   // build the new intrinsic call
 773   SDNode *Result = DAG.getNode(
 774     Res.size() > 1 ? ISD::INTRINSIC_W_CHAIN : ISD::INTRINSIC_VOID, DL,
 775     DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
 776
 777   if (BR) {
 778     // Give the branch instruction our target
 779     SDValue Ops[] = {
 780       BR->getOperand(0),
 781       BRCOND.getOperand(2)
 782     };
 783     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
 784     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
 785     BR = NewBR.getNode();
 786   }
 787
 788   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
 789
 790   // Copy the intrinsic results to registers
 791   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
 792     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
 793     if (!CopyToReg)
 794       continue;
 795
 796     Chain = DAG.getCopyToReg(
 797       Chain, DL,
 798       CopyToReg->getOperand(1),
 799       SDValue(Result, i - 1),
 800       SDValue());
 801
 802     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
 803   }
 804
 805   // Remove the old intrinsic from the chain
 806   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
 807     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
 808     Intr->getOperand(0));
 809
 810   return Chain;
 811 }
 812
 813 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
 814                                              SDValue Op,
 815                                              SelectionDAG &DAG) const {
 816   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
 817
 818   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
 819     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
 820
 821   SDLoc DL(GSD);
 822   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
 823   MVT PtrVT = getPointerTy(GSD->getAddressSpace());
 824
 825   SDValue Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT);
 826   SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
 827
 828   SDValue PtrLo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
 829                               DAG.getConstant(0, MVT::i32));
 830   SDValue PtrHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
 831                               DAG.getConstant(1, MVT::i32));
 832
 833   SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ADDC, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
 834                            PtrLo, GA);
 835   SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ADDE, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
 836                            PtrHi, DAG.getConstant(0, MVT::i32),
 837                            SDValue(Lo.getNode(), 1));
 838   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Lo, Hi);
 839 }
 840
 841 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
 842                                                   SelectionDAG &DAG) const {
 843   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 844   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 845
 846   EVT VT = Op.getValueType();
 847   SDLoc DL(Op);
 848   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
 849
 850   switch (IntrinsicID) {
 851   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
 852     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0, false);
 853   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
 854     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4, false);
 855   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
 856     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8, false);
 857   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
 858     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12, false);
 859   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
 860     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16, false);
 861   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
 862     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20, false);
 863   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
 864     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24, false);
 865   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
 866     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28, false);
 867   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
 868     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32, false);
 869   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
 870     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
 871       AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 0), VT);
 872   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
 873     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
 874       AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 1), VT);
 875   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
 876     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
 877       AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 2), VT);
 878   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
 879     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
 880                                 AMDGPU::VGPR0, VT);
 881   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
 882     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
 883                                 AMDGPU::VGPR1, VT);
 884   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
 885     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
 886                                 AMDGPU::VGPR2, VT);
 887   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
 888     SDValue Ops[] = {
 889       Op.getOperand(1),
 890       Op.getOperand(2)
 891     };
 892
 893     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
 894       MachinePointerInfo(),
 895       MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
 896       VT.getStoreSize(), 4);
 897     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
 898                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
 899   }
 900   case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
 901     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
 902   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
 903     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
 904   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
 905     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
 906   case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
 907     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
 908   case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
 909     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
 910                        Op.getOperand(1),
 911                        Op.getOperand(2),
 912                        Op.getOperand(3));
 913   default:
 914     return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
 915   }
 916 }
 917
 918 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
 919                                               SelectionDAG &DAG) const {
 920   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 921   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
 922   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
 923
 924   switch (IntrinsicID) {
 925   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
 926     SDLoc DL(Op);
 927     SDValue Ops[] = {
 928       Chain,
 929       Op.getOperand(2),
 930       Op.getOperand(3),
 931       Op.getOperand(4),
 932       Op.getOperand(5),
 933       Op.getOperand(6),
 934       Op.getOperand(7),
 935       Op.getOperand(8),
 936       Op.getOperand(9),
 937       Op.getOperand(10),
 938       Op.getOperand(11),
 939       Op.getOperand(12),
 940       Op.getOperand(13),
 941       Op.getOperand(14)
 942     };
 943
 944     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
 945
 946     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
 947       MachinePointerInfo(),
 948       MachineMemOperand::MOStore,
 949       VT.getStoreSize(), 4);
 950     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
 951                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
 952   }
 953   default:
 954     return SDValue();
 955   }
 956 }
 957
 958 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 959   SDLoc DL(Op);
 960   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
 961
 962   if (Op.getValueType().isVector()) {
 963     assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
 964            "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
 965     unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
 966     assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
 967     switch (Load->getAddressSpace()) {
 968       default: break;
 969       case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
 970       case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
 971         // v4 loads are supported for private and global memory.
 972         if (NumElements <= 4)
 973           break;
 974         // fall-through
 975       case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
 976         return ScalarizeVectorLoad(Op, DAG);
 977     }
 978   }
 979
 980   return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
 981 }
 982
 983 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
 984                                                const SDValue &Op,
 985                                                SelectionDAG &DAG) const {
 986   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
 987                      Op.getOperand(2),
 988                      Op.getOperand(3),
 989                      Op.getOperand(4));
 990 }
 991
 992 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 993   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
 994     return SDValue();
 995
 996   SDLoc DL(Op);
 997   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
 998
 999   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, MVT::i32);
1000   SDValue One = DAG.getConstant(1, MVT::i32);
1001
1002   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
1003   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
1004
1005   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
1006   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
1007
1008   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
1009
1010   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
1011   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
1012
1013   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
1014
1015   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i32, Lo, Hi);
1016   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
1017 }
1018
1019 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
1020 // instructions.
1021 SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1022   SDLoc SL(Op);
1023   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1024   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1025   EVT VT = Op.getValueType();
1026   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
1027
1028   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
1029     if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
1030         CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
1031       // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
1032       // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
1033       // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
1034       // use it as long as we aren't trying to use denormals.
1035
1036       // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
1037       //
1038       // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
1039       // error seems really high at 2^29 ULP.
1040       if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
1041         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
1042
1043       // 1.0 / x -> rcp(x)
1044       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1045     }
1046   }
1047
1048   if (Unsafe) {
1049     // Turn into multiply by the reciprocal.
1050     // x / y -> x * (1.0 / y)
1051     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1052     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip);
1053   }
1054
1055   return SDValue();
1056 }
1057
1058 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1059   SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
1060   if (FastLowered.getNode())
1061     return FastLowered;
1062
1063   // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
1064   // selection error for now rather than do something incorrect.
1065   if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1066     return SDValue();
1067
1068   SDLoc SL(Op);
1069   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1070   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1071
1072   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
1073
1074   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
1075   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, MVT::f32);
1076
1077   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
1078   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, MVT::f32);
1079
1080   const SDValue One = DAG.getTargetConstantFP(1.0, MVT::f32);
1081
1082   EVT SetCCVT = getSetCCResultType(*DAG.getContext(), MVT::f32);
1083
1084   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
1085
1086   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
1087
1088   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
1089
1090   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
1091
1092   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
1093
1094   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
1095 }
1096
1097 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1098   return SDValue();
1099 }
1100
1101 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1102   EVT VT = Op.getValueType();
1103
1104   if (VT == MVT::f32)
1105     return LowerFDIV32(Op, DAG);
1106
1107   if (VT == MVT::f64)
1108     return LowerFDIV64(Op, DAG);
1109
1110   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
1111 }
1112
1113 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1114   SDLoc DL(Op);
1115   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
1116   EVT VT = Store->getMemoryVT();
1117
1118   // These stores are legal.
1119   if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS &&
1120       VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() == 2 &&
1121       VT.getVectorElementType() == MVT::i32)
1122     return SDValue();
1123
1124   if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
1125     if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
1126       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1127     return SDValue();
1128   }
1129
1130   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
1131   if (Ret.getNode())
1132     return Ret;
1133
1134   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
1135       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1136
1137   if (VT == MVT::i1)
1138     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
1139                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
1140                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
1141
1142   return SDValue();
1143 }
1144
1145 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1146   EVT VT = Op.getValueType();
1147   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
1148   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, SDLoc(Op), VT,
1149         DAG.getNode(ISD::FMUL, SDLoc(Op), VT, Arg,
1150           DAG.getConstantFP(0.5 / M_PI, VT)));
1151
1152   switch (Op.getOpcode()) {
1153   case ISD::FCOS:
1154     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1155   case ISD::FSIN:
1156     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1157   default:
1158     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
1159   }
1160 }
1161
1162 //===----------------------------------------------------------------------===//
1163 // Custom DAG optimizations
1164 //===----------------------------------------------------------------------===//
1165
1166 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
1167                                                      DAGCombinerInfo &DCI) {
1168   EVT VT = N->getValueType(0);
1169   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
1170   if (ScalarVT != MVT::f32)
1171     return SDValue();
1172
1173   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1174   SDLoc DL(N);
1175
1176   SDValue Src = N->getOperand(0);
1177   EVT SrcVT = Src.getValueType();
1178
1179   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
1180   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
1181   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
1182   // about in practice.
1183   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
1184     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
1185       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
1186       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1187       return Cvt;
1188     }
1189   }
1190
1191   // We are primarily trying to catch operations on illegal vector types
1192   // before they are expanded.
1193   // For scalars, we can use the more flexible method of checking masked bits
1194   // after legalization.
1195   if (!DCI.isBeforeLegalize() ||
1196       !SrcVT.isVector() ||
1197       SrcVT.getVectorElementType() != MVT::i8) {
1198     return SDValue();
1199   }
1200
1201   assert(DCI.isBeforeLegalize() && "Unexpected legal type");
1202
1203   // Weird sized vectors are a pain to handle, but we know 3 is really the same
1204   // size as 4.
1205   unsigned NElts = SrcVT.getVectorNumElements();
1206   if (!SrcVT.isSimple() && NElts != 3)
1207     return SDValue();
1208
1209   // Handle v4i8 -> v4f32 extload. Replace the v4i8 with a legal i32 load to
1210   // prevent a mess from expanding to v4i32 and repacking.
1211   if (ISD::isNormalLoad(Src.getNode()) && Src.hasOneUse()) {
1212     EVT LoadVT = getEquivalentMemType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1213     EVT RegVT = getEquivalentLoadRegType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1214     EVT FloatVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MVT::f32, NElts);
1215
1216     LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Src);
1217     SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, DL, RegVT,
1218                                      Load->getChain(),
1219                                      Load->getBasePtr(),
1220                                      LoadVT,
1221                                      Load->getMemOperand());
1222
1223     // Make sure successors of the original load stay after it by updating
1224     // them to use the new Chain.
1225     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), NewLoad.getValue(1));
1226
1227     SmallVector<SDValue, 4> Elts;
1228     if (RegVT.isVector())
1229       DAG.ExtractVectorElements(NewLoad, Elts);
1230     else
1231       Elts.push_back(NewLoad);
1232
1233     SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1234
1235     unsigned EltIdx = 0;
1236     for (SDValue Elt : Elts) {
1237       unsigned ComponentsInElt = std::min(4u, NElts - 4 * EltIdx);
1238       for (unsigned I = 0; I < ComponentsInElt; ++I) {
1239         unsigned Opc = AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + I;
1240         SDValue Cvt = DAG.getNode(Opc, DL, MVT::f32, Elt);
1241         DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1242         Ops.push_back(Cvt);
1243       }
1244
1245       ++EltIdx;
1246     }
1247
1248     assert(Ops.size() == NElts);
1249
1250     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, FloatVT, Ops);
1251   }
1252
1253   return SDValue();
1254 }
1255
1256 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
1257                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1258   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1259   SDLoc DL(N);
1260   EVT VT = N->getValueType(0);
1261
1262   switch (N->getOpcode()) {
1263     default: return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
1264     case ISD::SETCC: {
1265       SDValue Arg0 = N->getOperand(0);
1266       SDValue Arg1 = N->getOperand(1);
1267       SDValue CC = N->getOperand(2);
1268       ConstantSDNode * C = nullptr;
1269       ISD::CondCode CCOp = dyn_cast<CondCodeSDNode>(CC)->get();
1270
1271       // i1 setcc (sext(i1), 0, setne) -> i1 setcc(i1, 0, setne)
1272       if (VT == MVT::i1
1273           && Arg0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND
1274           && Arg0.getOperand(0).getValueType() == MVT::i1
1275           && (C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Arg1))
1276           && C->isNullValue()
1277           && CCOp == ISD::SETNE) {
1278         return SimplifySetCC(VT, Arg0.getOperand(0),
1279                              DAG.getConstant(0, MVT::i1), CCOp, true, DCI, DL);
1280       }
1281       break;
1282     }
1283
1284   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
1285   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
1286   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
1287   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3: {
1288     unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
1289
1290     SDValue Src = N->getOperand(0);
1291     APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
1292
1293     APInt KnownZero, KnownOne;
1294     TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
1295                                           !DCI.isBeforeLegalizeOps());
1296     const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
1297     if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
1298         TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
1299       DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
1300     }
1301
1302     break;
1303   }
1304
1305   case ISD::UINT_TO_FP: {
1306     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
1307   }
1308   }
1309
1310   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
1311 }
1312
1313 /// \brief Test if RegClass is one of the VSrc classes
1314 static bool isVSrc(unsigned RegClass) {
1315   return AMDGPU::VSrc_32RegClassID == RegClass ||
1316          AMDGPU::VSrc_64RegClassID == RegClass;
1317 }
1318
1319 /// \brief Test if RegClass is one of the SSrc classes
1320 static bool isSSrc(unsigned RegClass) {
1321   return AMDGPU::SSrc_32RegClassID == RegClass ||
1322          AMDGPU::SSrc_64RegClassID == RegClass;
1323 }
1324
1325 /// \brief Analyze the possible immediate value Op
1326 ///
1327 /// Returns -1 if it isn't an immediate, 0 if it's and inline immediate
1328 /// and the immediate value if it's a literal immediate
1329 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
1330
1331   union {
1332     int32_t I;
1333     float F;
1334   } Imm;
1335
1336   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1337     if (Node->getZExtValue() >> 32) {
1338         return -1;
1339     }
1340     Imm.I = Node->getSExtValue();
1341   } else if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
1342     if (N->getValueType(0) != MVT::f32)
1343       return -1;
1344     Imm.F = Node->getValueAPF().convertToFloat();
1345   } else
1346     return -1; // It isn't an immediate
1347
1348   if ((Imm.I >= -16 && Imm.I <= 64) ||
1349       Imm.F == 0.5f || Imm.F == -0.5f ||
1350       Imm.F == 1.0f || Imm.F == -1.0f ||
1351       Imm.F == 2.0f || Imm.F == -2.0f ||
1352       Imm.F == 4.0f || Imm.F == -4.0f)
1353     return 0; // It's an inline immediate
1354
1355   return Imm.I; // It's a literal immediate
1356 }
1357
1358 /// \brief Try to fold an immediate directly into an instruction
1359 bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
1360                                bool &ScalarSlotUsed) const {
1361
1362   MachineSDNode *Mov = dyn_cast<MachineSDNode>(Operand);
1363   const SIInstrInfo *TII =
1364     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1365   if (!Mov || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
1366     return false;
1367
1368   const SDValue &Op = Mov->getOperand(0);
1369   int32_t Value = analyzeImmediate(Op.getNode());
1370   if (Value == -1) {
1371     // Not an immediate at all
1372     return false;
1373
1374   } else if (Value == 0) {
1375     // Inline immediates can always be fold
1376     Operand = Op;
1377     return true;
1378
1379   } else if (Value == Immediate) {
1380     // Already fold literal immediate
1381     Operand = Op;
1382     return true;
1383
1384   } else if (!ScalarSlotUsed && !Immediate) {
1385     // Fold this literal immediate
1386     ScalarSlotUsed = true;
1387     Immediate = Value;
1388     Operand = Op;
1389     return true;
1390
1391   }
1392
1393   return false;
1394 }
1395
1396 const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
1397                                    SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
1398   const SIInstrInfo *TII =
1399     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1400   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1401
1402   if (!Op->isMachineOpcode()) {
1403     switch(Op->getOpcode()) {
1404     case ISD::CopyFromReg: {
1405       MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
1406       unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Op->getOperand(1))->getReg();
1407       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1408         return MRI.getRegClass(Reg);
1409       }
1410       return TRI.getPhysRegClass(Reg);
1411     }
1412     default:  return nullptr;
1413     }
1414   }
1415   const MCInstrDesc &Desc = TII->get(Op->getMachineOpcode());
1416   int OpClassID = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
1417   if (OpClassID != -1) {
1418     return TRI.getRegClass(OpClassID);
1419   }
1420   switch(Op.getMachineOpcode()) {
1421   case AMDGPU::COPY_TO_REGCLASS:
1422     // Operand 1 is the register class id for COPY_TO_REGCLASS instructions.
1423     OpClassID = cast<ConstantSDNode>(Op->getOperand(1))->getZExtValue();
1424
1425     // If the COPY_TO_REGCLASS instruction is copying to a VSrc register
1426     // class, then the register class for the value could be either a
1427     // VReg or and SReg.  In order to get a more accurate
1428     if (OpClassID == AMDGPU::VSrc_32RegClassID ||
1429         OpClassID == AMDGPU::VSrc_64RegClassID) {
1430       return getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
1431     }
1432     return TRI.getRegClass(OpClassID);
1433   case AMDGPU::EXTRACT_SUBREG: {
1434     int SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1435     const TargetRegisterClass *SuperClass =
1436       getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
1437     return TRI.getSubClassWithSubReg(SuperClass, SubIdx);
1438   }
1439   case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
1440     // Operand 0 is the register class id for REG_SEQUENCE instructions.
1441     return TRI.getRegClass(
1442       cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue());
1443   default:
1444     return getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
1445   }
1446 }
1447
1448 /// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
1449 bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
1450                                     unsigned RegClass) const {
1451   const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
1452   const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
1453   if (!RC) {
1454     return false;
1455   }
1456   return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(RC);
1457 }
1458
1459 /// \brief Make sure that we don't exeed the number of allowed scalars
1460 void SITargetLowering::ensureSRegLimit(SelectionDAG &DAG, SDValue &Operand,
1461                                        unsigned RegClass,
1462                                        bool &ScalarSlotUsed) const {
1463
1464   // First map the operands register class to a destination class
1465   if (RegClass == AMDGPU::VSrc_32RegClassID)
1466     RegClass = AMDGPU::VReg_32RegClassID;
1467   else if (RegClass == AMDGPU::VSrc_64RegClassID)
1468     RegClass = AMDGPU::VReg_64RegClassID;
1469   else
1470     return;
1471
1472   // Nothing to do if they fit naturally
1473   if (fitsRegClass(DAG, Operand, RegClass))
1474     return;
1475
1476   // If the scalar slot isn't used yet use it now
1477   if (!ScalarSlotUsed) {
1478     ScalarSlotUsed = true;
1479     return;
1480   }
1481
1482   // This is a conservative aproach. It is possible that we can't determine the
1483   // correct register class and copy too often, but better safe than sorry.
1484
1485   SDNode *Node;
1486   // We can't use COPY_TO_REGCLASS with FrameIndex arguments.
1487   if (isa<FrameIndexSDNode>(Operand)) {
1488     unsigned Opcode = Operand.getValueType() == MVT::i32 ?
1489                       AMDGPU::S_MOV_B32 : AMDGPU::S_MOV_B64;
1490     Node = DAG.getMachineNode(Opcode, SDLoc(), Operand.getValueType(),
1491                               Operand);
1492   } else {
1493     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
1494     Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
1495                               Operand.getValueType(), Operand, RC);
1496   }
1497   Operand = SDValue(Node, 0);
1498 }
1499
1500 /// \returns true if \p Node's operands are different from the SDValue list
1501 /// \p Ops
1502 static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
1503   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i) {
1504     if (Ops[i].getNode() != Node->getOperand(i).getNode()) {
1505       return true;
1506     }
1507   }
1508   return false;
1509 }
1510
1511 /// \brief Try to fold the Nodes operands into the Node
1512 SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
1513                                        SelectionDAG &DAG) const {
1514
1515   // Original encoding (either e32 or e64)
1516   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
1517   const SIInstrInfo *TII =
1518     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1519   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
1520
1521   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
1522   unsigned NumOps = Desc->getNumOperands();
1523
1524   // Commuted opcode if available
1525   int OpcodeRev = Desc->isCommutable() ? TII->commuteOpcode(Opcode) : -1;
1526   const MCInstrDesc *DescRev = OpcodeRev == -1 ? nullptr : &TII->get(OpcodeRev);
1527
1528   assert(!DescRev || DescRev->getNumDefs() == NumDefs);
1529   assert(!DescRev || DescRev->getNumOperands() == NumOps);
1530
1531   // e64 version if available, -1 otherwise
1532   int OpcodeE64 = AMDGPU::getVOPe64(Opcode);
1533   const MCInstrDesc *DescE64 = OpcodeE64 == -1 ? nullptr : &TII->get(OpcodeE64);
1534   int InputModifiers[3] = {0};
1535
1536   assert(!DescE64 || DescE64->getNumDefs() == NumDefs);
1537
1538   int32_t Immediate = Desc->getSize() == 4 ? 0 : -1;
1539   bool HaveVSrc = false, HaveSSrc = false;
1540
1541   // First figure out what we already have in this instruction.
1542   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(), Op = NumDefs;
1543        i != e && Op < NumOps; ++i, ++Op) {
1544
1545     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
1546     if (isVSrc(RegClass))
1547       HaveVSrc = true;
1548     else if (isSSrc(RegClass))
1549       HaveSSrc = true;
1550     else
1551       continue;
1552
1553     int32_t Imm = analyzeImmediate(Node->getOperand(i).getNode());
1554     if (Imm != -1 && Imm != 0) {
1555       // Literal immediate
1556       Immediate = Imm;
1557     }
1558   }
1559
1560   // If we neither have VSrc nor SSrc, it makes no sense to continue.
1561   if (!HaveVSrc && !HaveSSrc)
1562     return Node;
1563
1564   // No scalar allowed when we have both VSrc and SSrc
1565   bool ScalarSlotUsed = HaveVSrc && HaveSSrc;
1566
1567   // Second go over the operands and try to fold them
1568   std::vector<SDValue> Ops;
1569   bool Promote2e64 = false;
1570   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(), Op = NumDefs;
1571        i != e && Op < NumOps; ++i, ++Op) {
1572
1573     const SDValue &Operand = Node->getOperand(i);
1574     Ops.push_back(Operand);
1575
1576     // Already folded immediate?
1577     if (isa<ConstantSDNode>(Operand.getNode()) ||
1578         isa<ConstantFPSDNode>(Operand.getNode()))
1579       continue;
1580
1581     // Is this a VSrc or SSrc operand?
1582     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
1583     if (isVSrc(RegClass) || isSSrc(RegClass)) {
1584       // Try to fold the immediates
1585       if (!foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
1586         // Folding didn't work, make sure we don't hit the SReg limit.
1587         ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
1588       }
1589       continue;
1590     } else {
1591       // If it's not a VSrc or SSrc operand check if we have a GlobalAddress.
1592       // These will be lowered to immediates, so we will need to insert a MOV.
1593       if (isa<GlobalAddressSDNode>(Ops[i])) {
1594         SDNode *Node = DAG.getMachineNode(AMDGPU::V_MOV_B32_e32, SDLoc(),
1595                                     Operand.getValueType(), Operand);
1596         Ops[i] = SDValue(Node, 0);
1597       }
1598     }
1599
1600     if (i == 1 && DescRev && fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass)) {
1601
1602       unsigned OtherRegClass = Desc->OpInfo[NumDefs].RegClass;
1603       assert(isVSrc(OtherRegClass) || isSSrc(OtherRegClass));
1604
1605       // Test if it makes sense to swap operands
1606       if (foldImm(Ops[1], Immediate, ScalarSlotUsed) ||
1607           (!fitsRegClass(DAG, Ops[1], RegClass) &&
1608            fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
1609
1610         // Swap commutable operands
1611         std::swap(Ops[0], Ops[1]);
1612
1613         Desc = DescRev;
1614         DescRev = nullptr;
1615         continue;
1616       }
1617     }
1618
1619     if (Immediate)
1620       continue;
1621
1622     if (DescE64) {
1623       // Test if it makes sense to switch to e64 encoding
1624       unsigned OtherRegClass = DescE64->OpInfo[Op].RegClass;
1625       if (!isVSrc(OtherRegClass) && !isSSrc(OtherRegClass))
1626         continue;
1627
1628       int32_t TmpImm = -1;
1629       if (foldImm(Ops[i], TmpImm, ScalarSlotUsed) ||
1630           (!fitsRegClass(DAG, Ops[i], RegClass) &&
1631            fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
1632
1633         // Switch to e64 encoding
1634         Immediate = -1;
1635         Promote2e64 = true;
1636         Desc = DescE64;
1637         DescE64 = nullptr;
1638       }
1639     }
1640
1641     if (!DescE64 && !Promote2e64)
1642       continue;
1643     if (!Operand.isMachineOpcode())
1644       continue;
1645   }
1646
1647   if (Promote2e64) {
1648     std::vector<SDValue> OldOps(Ops);
1649     Ops.clear();
1650     bool HasModifiers = TII->hasModifiers(Desc->Opcode);
1651     for (unsigned i = 0; i < OldOps.size(); ++i) {
1652       // src_modifier
1653       if (HasModifiers)
1654         Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(InputModifiers[i], MVT::i32));
1655       Ops.push_back(OldOps[i]);
1656     }
1657     // Add the modifier flags while promoting
1658     if (HasModifiers) {
1659       for (unsigned i = 0; i < 2; ++i)
1660         Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
1661     }
1662   }
1663
1664   // Add optional chain and glue
1665   for (unsigned i = NumOps - NumDefs, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i)
1666     Ops.push_back(Node->getOperand(i));
1667
1668   // Nodes that have a glue result are not CSE'd by getMachineNode(), so in
1669   // this case a brand new node is always be created, even if the operands
1670   // are the same as before.  So, manually check if anything has been changed.
1671   if (Desc->Opcode == Opcode && !isNodeChanged(Node, Ops)) {
1672     return Node;
1673   }
1674
1675   // Create a complete new instruction
1676   return DAG.getMachineNode(Desc->Opcode, SDLoc(Node), Node->getVTList(), Ops);
1677 }
1678
1679 /// \brief Helper function for adjustWritemask
1680 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
1681   switch (Idx) {
1682   default: return 0;
1683   case AMDGPU::sub0: return 0;
1684   case AMDGPU::sub1: return 1;
1685   case AMDGPU::sub2: return 2;
1686   case AMDGPU::sub3: return 3;
1687   }
1688 }
1689
1690 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
1691 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
1692                                        SelectionDAG &DAG) const {
1693   SDNode *Users[4] = { };
1694   unsigned Lane = 0;
1695   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(0);
1696   unsigned NewDmask = 0;
1697
1698   // Try to figure out the used register components
1699   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
1700        I != E; ++I) {
1701
1702     // Abort if we can't understand the usage
1703     if (!I->isMachineOpcode() ||
1704         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
1705       return;
1706
1707     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
1708     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
1709     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
1710     // set, etc.
1711     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
1712
1713     // Set which texture component corresponds to the lane.
1714     unsigned Comp;
1715     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
1716       assert(Dmask);
1717       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
1718       Dmask &= ~(1 << Comp);
1719     }
1720
1721     // Abort if we have more than one user per component
1722     if (Users[Lane])
1723       return;
1724
1725     Users[Lane] = *I;
1726     NewDmask |= 1 << Comp;
1727   }
1728
1729   // Abort if there's no change
1730   if (NewDmask == OldDmask)
1731     return;
1732
1733   // Adjust the writemask in the node
1734   std::vector<SDValue> Ops;
1735   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, MVT::i32));
1736   for (unsigned i = 1, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
1737     Ops.push_back(Node->getOperand(i));
1738   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
1739
1740   // If we only got one lane, replace it with a copy
1741   // (if NewDmask has only one bit set...)
1742   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
1743     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VReg_32RegClassID, MVT::i32);
1744     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
1745                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
1746                                       SDValue(Node, 0), RC);
1747     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
1748     return;
1749   }
1750
1751   // Update the users of the node with the new indices
1752   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
1753
1754     SDNode *User = Users[i];
1755     if (!User)
1756       continue;
1757
1758     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, MVT::i32);
1759     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
1760
1761     switch (Idx) {
1762     default: break;
1763     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
1764     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
1765     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
1766     }
1767   }
1768 }
1769
1770 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
1771 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
1772                                           SelectionDAG &DAG) const {
1773   const SIInstrInfo *TII =
1774       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1775   Node = AdjustRegClass(Node, DAG);
1776
1777   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
1778     adjustWritemask(Node, DAG);
1779
1780   return foldOperands(Node, DAG);
1781 }
1782
1783 /// \brief Assign the register class depending on the number of
1784 /// bits set in the writemask
1785 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
1786                                                      SDNode *Node) const {
1787   const SIInstrInfo *TII =
1788       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1789   if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
1790     return;
1791
1792   unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
1793   unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
1794   unsigned BitsSet = 0;
1795   for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
1796     BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
1797
1798   const TargetRegisterClass *RC;
1799   switch (BitsSet) {
1800   default: return;
1801   case 1:  RC = &AMDGPU::VReg_32RegClass; break;
1802   case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
1803   case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
1804   }
1805
1806   unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
1807   MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
1808   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1809   MRI.setRegClass(VReg, RC);
1810 }
1811
1812 MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
1813                                                 SelectionDAG &DAG) const {
1814
1815   SDLoc DL(N);
1816   unsigned NewOpcode = N->getMachineOpcode();
1817
1818   switch (N->getMachineOpcode()) {
1819   default: return N;
1820   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM:
1821     NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_ADDR64;
1822     // Fall-through
1823   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_SGPR:
1824     if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
1825       NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX2_ADDR64;
1826     }
1827     // Fall-through
1828   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM:
1829   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_SGPR: {
1830     if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
1831       NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX4_ADDR64;
1832     }
1833     if (fitsRegClass(DAG, N->getOperand(0), AMDGPU::SReg_64RegClassID)) {
1834       return N;
1835     }
1836     ConstantSDNode *Offset = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
1837     SDValue Ops[] = {
1838       SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC, DL, MVT::i128,
1839                                  DAG.getConstant(0, MVT::i64)), 0),
1840       N->getOperand(0),
1841       DAG.getConstant(Offset->getSExtValue() << 2, MVT::i32)
1842     };
1843     return DAG.getMachineNode(NewOpcode, DL, N->getVTList(), Ops);
1844   }
1845   }
1846 }
1847
1848 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
1849                                                const TargetRegisterClass *RC,
1850                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
1851   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
1852
1853   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
1854                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
1855 }