Use std::swap
[oota-llvm.git] / 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 #include "SIISelLowering.h"
16 #include "AMDGPU.h"
17 #include "AMDGPUSubtarget.h"
18 #include "AMDILIntrinsicInfo.h"
19 #include "SIInstrInfo.h"
20 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
21 #include "SIRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
25 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
26 #include "llvm/IR/Function.h"
27
28 using namespace llvm;
29
30 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
31     AMDGPUTargetLowering(TM) {
32   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
33   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
34
35   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
36   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
37
38   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
39   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
40
41   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
42   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
43   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
44
45   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
46   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
47   addRegisterClass(MVT::i128, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
48
49   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
50   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
51
52   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
53   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
54
55   computeRegisterProperties();
56
57   // Condition Codes
58   setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f32, Expand);
59   setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f32, Expand);
60   setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f32, Expand);
61   setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f32, Expand);
62   setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f32, Expand);
63   setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f32, Expand);
64
65   setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f64, Expand);
66   setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f64, Expand);
67   setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f64, Expand);
68   setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f64, Expand);
69   setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f64, Expand);
70   setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f64, Expand);
71
72   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
73   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
74   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
75   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
76
77   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
78   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
79   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
80
81   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i128, Legal);
82
83   // We need to custom lower vector stores from local memory
84   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
85   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
86   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
87   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
88
89   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
90   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
91
92   // We need to custom lower loads/stores from private memory
93   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i32, Custom);
94   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i64, Custom);
95   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
96   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
97   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
98
99   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
100   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i32, Custom);
101   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i64, Custom);
102   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i128, Custom);
103   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
104   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
105
106   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
107   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
108   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
109
110   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Custom);
111   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Custom);
112
113   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::Other, Expand);
114
115   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
116   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
117
118   setOperationAction(ISD::ANY_EXTEND, MVT::i64, Custom);
119   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i64, Custom);
120   setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i64, Custom);
121
122   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
123   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
124   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
125   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
126
127   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
128
129   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
130   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i8, Custom);
131   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i16, Custom);
132   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
133   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i8, Custom);
134   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i16, Custom);
135   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::v8i16, Expand);
136   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::v16i16, Expand);
137
138   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i8, Custom);
139   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i16, Custom);
140   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i32, Expand);
141   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
142   setTruncStoreAction(MVT::i32, MVT::i8, Custom);
143   setTruncStoreAction(MVT::i32, MVT::i16, Custom);
144   setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
145   setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i32, Expand);
146   setTruncStoreAction(MVT::i128, MVT::i64, Expand);
147   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
148   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
149
150   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
151   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
152   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
153
154   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
155   // with > 4 elements.
156   MVT VecTypes[] = {
157     MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32
158   };
159
160   const size_t NumVecTypes = array_lengthof(VecTypes);
161   for (unsigned Type = 0; Type < NumVecTypes; ++Type) {
162     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
163       switch(Op) {
164       case ISD::LOAD:
165       case ISD::STORE:
166       case ISD::BUILD_VECTOR:
167       case ISD::BITCAST:
168       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
169       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
170       case ISD::CONCAT_VECTORS:
171       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
172       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
173         break;
174       default:
175         setOperationAction(Op, VecTypes[Type], Expand);
176         break;
177       }
178     }
179   }
180
181   for (int I = MVT::v1f64; I <= MVT::v8f64; ++I) {
182     MVT::SimpleValueType VT = static_cast<MVT::SimpleValueType>(I);
183     setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Expand);
184     setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Expand);
185     setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Expand);
186   }
187
188   if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
189     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
190     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
191     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
192   }
193
194   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
195   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
196
197   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
198 }
199
200 //===----------------------------------------------------------------------===//
201 // TargetLowering queries
202 //===----------------------------------------------------------------------===//
203
204 bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
205                                                      unsigned AddrSpace,
206                                                      bool *IsFast) const {
207   // XXX: This depends on the address space and also we may want to revist
208   // the alignment values we specify in the DataLayout.
209   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
210     return false;
211   return VT.bitsGT(MVT::i32);
212 }
213
214 bool SITargetLowering::shouldSplitVectorType(EVT VT) const {
215   return VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16);
216 }
217
218 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
219                                                          Type *Ty) const {
220   const SIInstrInfo *TII =
221     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
222   return TII->isInlineConstant(Imm);
223 }
224
225 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
226                                          SDLoc DL, SDValue Chain,
227                                          unsigned Offset) const {
228   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
229   PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
230                                             AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
231   SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, DL,
232                            MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
233   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, BasePtr,
234                                              DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
235   return DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, DL, VT, Chain, Ptr,
236                             MachinePointerInfo(UndefValue::get(PtrTy)), MemVT,
237                             false, false, MemVT.getSizeInBits() >> 3);
238
239 }
240
241 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
242                                       SDValue Chain,
243                                       CallingConv::ID CallConv,
244                                       bool isVarArg,
245                                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
246                                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
247                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
248
249   const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
250
251   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
252   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
253   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
254
255   assert(CallConv == CallingConv::C);
256
257   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
258   uint32_t Skipped = 0;
259
260   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
261     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
262
263     // First check if it's a PS input addr
264     if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
265         !Arg.Flags.isByVal()) {
266
267       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
268
269       if (!Arg.Used) {
270         // We can savely skip PS inputs
271         Skipped |= 1 << i;
272         ++PSInputNum;
273         continue;
274       }
275
276       Info->PSInputAddr |= 1 << PSInputNum++;
277     }
278
279     // Second split vertices into their elements
280     if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
281       ISD::InputArg NewArg = Arg;
282       NewArg.Flags.setSplit();
283       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
284
285       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
286       // three or five element vertex only needs three or five registers,
287       // NOT four or eigth.
288       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.OrigArgIndex);
289       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
290
291       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
292         Splits.push_back(NewArg);
293         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
294       }
295
296     } else if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE) {
297       Splits.push_back(Arg);
298     }
299   }
300
301   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
302   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(),
303                  getTargetMachine(), ArgLocs, *DAG.getContext());
304
305   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
306   if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
307     Info->PSInputAddr |= 1;
308     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
309     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
310   }
311
312   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
313   if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
314     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
315     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
316     MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
317   }
318
319   if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
320     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
321                             Splits);
322   }
323
324   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
325
326   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
327
328     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
329     if (Skipped & (1 << i)) {
330       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
331       continue;
332     }
333
334     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
335     EVT VT = VA.getLocVT();
336
337     if (VA.isMemLoc()) {
338       VT = Ins[i].VT;
339       EVT MemVT = Splits[i].VT;
340       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
341       // thread group and global sizes.
342       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, DAG.getRoot(),
343                                    36 + VA.getLocMemOffset());
344       InVals.push_back(Arg);
345       continue;
346     }
347     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
348
349     unsigned Reg = VA.getLocReg();
350
351     if (VT == MVT::i64) {
352       // For now assume it is a pointer
353       Reg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, AMDGPU::sub0,
354                                      &AMDGPU::SReg_64RegClass);
355       Reg = MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
356       InVals.push_back(DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT));
357       continue;
358     }
359
360     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
361
362     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
363     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
364
365     if (Arg.VT.isVector()) {
366
367       // Build a vector from the registers
368       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.OrigArgIndex);
369       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
370
371       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
372       Regs.push_back(Val);
373       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
374         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
375         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
376         Regs.push_back(DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT));
377       }
378
379       // Fill up the missing vector elements
380       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
381       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j)
382         Regs.push_back(DAG.getUNDEF(VT));
383
384       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT,
385                                    Regs.data(), Regs.size()));
386       continue;
387     }
388
389     InVals.push_back(Val);
390   }
391   return Chain;
392 }
393
394 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
395     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
396
397   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
398
399   switch (MI->getOpcode()) {
400   default:
401     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
402   case AMDGPU::BRANCH: return BB;
403   case AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC: {
404     const SIInstrInfo *TII =
405       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
406     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
407     unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
408     unsigned SubRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
409     unsigned SubRegHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
410     unsigned SubRegHiHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
411     unsigned SubRegHiLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
412     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SubRegLo)
413             .addOperand(MI->getOperand(1));
414     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiLo)
415             .addImm(0);
416     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiHi)
417             .addImm(AMDGPU::RSRC_DATA_FORMAT >> 32);
418     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SubRegHi)
419             .addReg(SubRegHiLo)
420             .addImm(AMDGPU::sub0)
421             .addReg(SubRegHiHi)
422             .addImm(AMDGPU::sub1);
423     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SuperReg)
424             .addReg(SubRegLo)
425             .addImm(AMDGPU::sub0_sub1)
426             .addReg(SubRegHi)
427             .addImm(AMDGPU::sub2_sub3);
428     MI->eraseFromParent();
429     break;
430   }
431   case AMDGPU::V_SUB_F64: {
432     const SIInstrInfo *TII =
433       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
434     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64),
435             MI->getOperand(0).getReg())
436             .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
437             .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
438             .addImm(0)  /* src2 */
439             .addImm(0)  /* ABS */
440             .addImm(0)  /* CLAMP */
441             .addImm(0)  /* OMOD */
442             .addImm(2); /* NEG */
443     MI->eraseFromParent();
444     break;
445   }
446   case AMDGPU::SI_RegisterStorePseudo: {
447     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
448     const SIInstrInfo *TII =
449       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
450     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
451     MachineInstrBuilder MIB =
452         BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::SI_RegisterStore),
453                 Reg);
454     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
455       MIB.addOperand(MI->getOperand(i));
456
457     MI->eraseFromParent();
458   }
459   }
460   return BB;
461 }
462
463 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
464   if (!VT.isVector()) {
465     return MVT::i1;
466   }
467   return MVT::getVectorVT(MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
468 }
469
470 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
471   return MVT::i32;
472 }
473
474 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
475   VT = VT.getScalarType();
476
477   if (!VT.isSimple())
478     return false;
479
480   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
481   case MVT::f32:
482     return false; /* There is V_MAD_F32 for f32 */
483   case MVT::f64:
484     return true;
485   default:
486     break;
487   }
488
489   return false;
490 }
491
492 //===----------------------------------------------------------------------===//
493 // Custom DAG Lowering Operations
494 //===----------------------------------------------------------------------===//
495
496 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
497   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
498   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
499   switch (Op.getOpcode()) {
500   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
501   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
502   case ISD::LOAD: {
503     LoadSDNode *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op);
504     if (Op.getValueType().isVector() &&
505         (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS ||
506          Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS ||
507          (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS &&
508           Op.getValueType().getVectorNumElements() > 4))) {
509       SDValue MergedValues[2] = {
510         SplitVectorLoad(Op, DAG),
511         Load->getChain()
512       };
513       return DAG.getMergeValues(MergedValues, 2, SDLoc(Op));
514     } else {
515       return LowerLOAD(Op, DAG);
516     }
517   }
518
519   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
520   case ISD::SELECT_CC: return LowerSELECT_CC(Op, DAG);
521   case ISD::SIGN_EXTEND: return LowerSIGN_EXTEND(Op, DAG);
522   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
523   case ISD::ANY_EXTEND: // Fall-through
524   case ISD::ZERO_EXTEND: return LowerZERO_EXTEND(Op, DAG);
525   case ISD::GlobalAddress: return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
526   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
527     unsigned IntrinsicID =
528                          cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
529     EVT VT = Op.getValueType();
530     SDLoc DL(Op);
531     //XXX: Hardcoded we only use two to store the pointer to the parameters.
532     unsigned NumUserSGPRs = 2;
533     switch (IntrinsicID) {
534     default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
535     case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
536       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0);
537     case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
538       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4);
539     case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
540       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8);
541     case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
542       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12);
543     case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
544       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16);
545     case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
546       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20);
547     case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
548       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24);
549     case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
550       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28);
551     case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
552       return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32);
553     case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
554       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
555                      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 0), VT);
556     case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
557       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
558                      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 1), VT);
559     case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
560       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
561                      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 2), VT);
562     case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
563       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
564                                   AMDGPU::VGPR0, VT);
565     case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
566       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
567                                   AMDGPU::VGPR1, VT);
568     case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
569       return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
570                                   AMDGPU::VGPR2, VT);
571     case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
572       SDValue Ops [] = {
573         ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(1), DAG),
574         Op.getOperand(2)
575       };
576
577       MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
578           MachinePointerInfo(),
579           MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
580           VT.getSizeInBits() / 8, 4);
581       return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
582                                      Op->getVTList(), Ops, 2, VT, MMO);
583     }
584     case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
585       return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
586     case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
587       return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
588     case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
589       return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
590     case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
591       return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
592     case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
593       return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
594                          ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(1), DAG),
595                          Op.getOperand(2),
596                          Op.getOperand(3));
597     }
598   }
599
600   case ISD::INTRINSIC_VOID:
601     SDValue Chain = Op.getOperand(0);
602     unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
603
604     switch (IntrinsicID) {
605       case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
606         SDLoc DL(Op);
607         SDValue Ops [] = {
608           Chain,
609           ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(2), DAG),
610           Op.getOperand(3),
611           Op.getOperand(4),
612           Op.getOperand(5),
613           Op.getOperand(6),
614           Op.getOperand(7),
615           Op.getOperand(8),
616           Op.getOperand(9),
617           Op.getOperand(10),
618           Op.getOperand(11),
619           Op.getOperand(12),
620           Op.getOperand(13),
621           Op.getOperand(14)
622         };
623         EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
624
625         MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
626             MachinePointerInfo(),
627             MachineMemOperand::MOStore,
628             VT.getSizeInBits() / 8, 4);
629         return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
630                                        Op->getVTList(), Ops,
631                                        sizeof(Ops)/sizeof(Ops[0]), VT, MMO);
632       }
633       default:
634         break;
635     }
636   }
637   return SDValue();
638 }
639
640 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
641 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
642
643   SDNode *Parent = Value.getNode();
644   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
645        I != E; ++I) {
646
647     if (I.getUse().get() != Value)
648       continue;
649
650     if (I->getOpcode() == Opcode)
651       return *I;
652   }
653   return 0;
654 }
655
656 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
657 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
658 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
659                                       SelectionDAG &DAG) const {
660
661   SDLoc DL(BRCOND);
662
663   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
664   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
665   SDNode *BR = 0;
666
667   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
668     // As long as we negate the condition everything is fine
669     SDNode *SetCC = Intr;
670     assert(SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1);
671     assert(cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
672            ISD::SETNE);
673     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
674
675   } else {
676     // Get the target from BR if we don't negate the condition
677     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
678     Target = BR->getOperand(1);
679   }
680
681   assert(Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN);
682
683   // Build the result and
684   SmallVector<EVT, 4> Res;
685   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues(); i != e; ++i)
686     Res.push_back(Intr->getValueType(i));
687
688   // operands of the new intrinsic call
689   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
690   Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
691   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumOperands(); i != e; ++i)
692     Ops.push_back(Intr->getOperand(i));
693   Ops.push_back(Target);
694
695   // build the new intrinsic call
696   SDNode *Result = DAG.getNode(
697     Res.size() > 1 ? ISD::INTRINSIC_W_CHAIN : ISD::INTRINSIC_VOID, DL,
698     DAG.getVTList(Res.data(), Res.size()), Ops.data(), Ops.size()).getNode();
699
700   if (BR) {
701     // Give the branch instruction our target
702     SDValue Ops[] = {
703       BR->getOperand(0),
704       BRCOND.getOperand(2)
705     };
706     DAG.MorphNodeTo(BR, ISD::BR, BR->getVTList(), Ops, 2);
707   }
708
709   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
710
711   // Copy the intrinsic results to registers
712   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
713     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
714     if (!CopyToReg)
715       continue;
716
717     Chain = DAG.getCopyToReg(
718       Chain, DL,
719       CopyToReg->getOperand(1),
720       SDValue(Result, i - 1),
721       SDValue());
722
723     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
724   }
725
726   // Remove the old intrinsic from the chain
727   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
728     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
729     Intr->getOperand(0));
730
731   return Chain;
732 }
733
734 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
735   SDLoc DL(Op);
736   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
737   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
738   SDValue MergedValues[2];
739   MergedValues[1] = Load->getChain();
740   if (Ret.getNode()) {
741     MergedValues[0] = Ret;
742     return DAG.getMergeValues(MergedValues, 2, DL);
743   }
744
745   if (Load->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
746     return SDValue();
747   }
748
749   EVT MemVT = Load->getMemoryVT();
750
751   assert(!MemVT.isVector() && "Private loads should be scalarized");
752   assert(!MemVT.isFloatingPoint() && "FP loads should be promoted to int");
753
754   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Load->getBasePtr(),
755                             DAG.getConstant(2, MVT::i32));
756   Ret = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
757                     Load->getChain(), Ptr,
758                     DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
759                     Op.getOperand(2));
760   if (MemVT.getSizeInBits() == 64) {
761     SDValue IncPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Ptr,
762                                  DAG.getConstant(1, MVT::i32));
763
764     SDValue LoadUpper = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
765                                     Load->getChain(), IncPtr,
766                                     DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
767                                     Op.getOperand(2));
768
769     Ret = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Ret, LoadUpper);
770   }
771
772   MergedValues[0] = Ret;
773   return DAG.getMergeValues(MergedValues, 2, DL);
774
775 }
776
777 SDValue SITargetLowering::ResourceDescriptorToi128(SDValue Op,
778                                              SelectionDAG &DAG) const {
779
780   if (Op.getValueType() == MVT::i128) {
781     return Op;
782   }
783
784   assert(Op.getOpcode() == ISD::UNDEF);
785
786   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, SDLoc(Op), MVT::i128,
787                      DAG.getConstant(0, MVT::i64),
788                      DAG.getConstant(0, MVT::i64));
789 }
790
791 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
792                                                const SDValue &Op,
793                                                SelectionDAG &DAG) const {
794   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
795                      Op.getOperand(2),
796                      ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(3), DAG),
797                      Op.getOperand(4));
798 }
799
800 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
801   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
802     return SDValue();
803
804   SDLoc DL(Op);
805   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
806
807   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, MVT::i32);
808   SDValue One = DAG.getConstant(1, MVT::i32);
809
810   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
811   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
812
813   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
814   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
815
816   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
817
818   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
819   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
820
821   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
822
823   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i32, Lo, Hi);
824   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
825 }
826
827 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
828   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
829   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
830   SDValue True = Op.getOperand(2);
831   SDValue False = Op.getOperand(3);
832   SDValue CC = Op.getOperand(4);
833   EVT VT = Op.getValueType();
834   SDLoc DL(Op);
835
836   // Possible Min/Max pattern
837   SDValue MinMax = LowerMinMax(Op, DAG);
838   if (MinMax.getNode()) {
839     return MinMax;
840   }
841
842   SDValue Cond = DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, MVT::i1, LHS, RHS, CC);
843   return DAG.getNode(ISD::SELECT, DL, VT, Cond, True, False);
844 }
845
846 SDValue SITargetLowering::LowerSIGN_EXTEND(SDValue Op,
847                                            SelectionDAG &DAG) const {
848   EVT VT = Op.getValueType();
849   SDLoc DL(Op);
850
851   if (VT != MVT::i64) {
852     return SDValue();
853   }
854
855   SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, MVT::i32, Op.getOperand(0),
856                                                  DAG.getConstant(31, MVT::i32));
857
858   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0), Hi);
859 }
860
861 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
862   SDLoc DL(Op);
863   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
864   EVT VT = Store->getMemoryVT();
865
866   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
867   if (Ret.getNode())
868     return Ret;
869
870   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
871       return SplitVectorStore(Op, DAG);
872
873   if (VT == MVT::i1)
874     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
875                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
876                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
877
878   if (Store->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS)
879     return SDValue();
880
881   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
882                             DAG.getConstant(2, MVT::i32));
883   SDValue Chain = Store->getChain();
884   SmallVector<SDValue, 8> Values;
885
886   if (Store->isTruncatingStore()) {
887     unsigned Mask = 0;
888     if (Store->getMemoryVT() == MVT::i8) {
889       Mask = 0xff;
890     } else if (Store->getMemoryVT() == MVT::i16) {
891       Mask = 0xffff;
892     }
893     SDValue Dst = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
894                               Chain, Store->getBasePtr(),
895                               DAG.getConstant(0, MVT::i32));
896     SDValue ByteIdx = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
897                                   DAG.getConstant(0x3, MVT::i32));
898     SDValue ShiftAmt = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32, ByteIdx,
899                                    DAG.getConstant(3, MVT::i32));
900     SDValue MaskedValue = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getValue(),
901                                       DAG.getConstant(Mask, MVT::i32));
902     SDValue ShiftedValue = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32,
903                                        MaskedValue, ShiftAmt);
904     SDValue RotrAmt = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i32,
905                                   DAG.getConstant(32, MVT::i32), ShiftAmt);
906     SDValue DstMask = DAG.getNode(ISD::ROTR, DL, MVT::i32,
907                                   DAG.getConstant(Mask, MVT::i32),
908                                   RotrAmt);
909     Dst = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Dst, DstMask);
910     Dst = DAG.getNode(ISD::OR, DL, MVT::i32, Dst, ShiftedValue);
911
912     Values.push_back(Dst);
913   } else if (VT == MVT::i64) {
914     for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
915       Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
916                        Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)));
917     }
918   } else if (VT == MVT::i128) {
919     for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
920       for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
921         Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
922                            DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i64,
923                            Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)),
924                          DAG.getConstant(j, MVT::i32)));
925       }
926     }
927   } else {
928     Values.push_back(Store->getValue());
929   }
930
931   for (unsigned i = 0; i < Values.size(); ++i) {
932     SDValue PartPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32,
933                                   Ptr, DAG.getConstant(i, MVT::i32));
934     Chain = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_STORE, DL, MVT::Other,
935                         Chain, Values[i], PartPtr,
936                         DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
937   }
938   return Chain;
939 }
940
941
942 SDValue SITargetLowering::LowerZERO_EXTEND(SDValue Op,
943                                            SelectionDAG &DAG) const {
944   EVT VT = Op.getValueType();
945   SDLoc DL(Op);
946
947   if (VT != MVT::i64) {
948     return SDValue();
949   }
950
951   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0),
952                                               DAG.getConstant(0, MVT::i32));
953 }
954
955 //===----------------------------------------------------------------------===//
956 // Custom DAG optimizations
957 //===----------------------------------------------------------------------===//
958
959 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
960                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
961   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
962   SDLoc DL(N);
963   EVT VT = N->getValueType(0);
964
965   switch (N->getOpcode()) {
966     default: break;
967     case ISD::SELECT_CC: {
968       ConstantSDNode *True, *False;
969       // i1 selectcc(l, r, -1, 0, cc) -> i1 setcc(l, r, cc)
970       if ((True = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2)))
971           && (False = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(3)))
972           && True->isAllOnesValue()
973           && False->isNullValue()
974           && VT == MVT::i1) {
975         return DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, VT, N->getOperand(0),
976                            N->getOperand(1), N->getOperand(4));
977
978       }
979       break;
980     }
981     case ISD::SETCC: {
982       SDValue Arg0 = N->getOperand(0);
983       SDValue Arg1 = N->getOperand(1);
984       SDValue CC = N->getOperand(2);
985       ConstantSDNode * C = NULL;
986       ISD::CondCode CCOp = dyn_cast<CondCodeSDNode>(CC)->get();
987
988       // i1 setcc (sext(i1), 0, setne) -> i1 setcc(i1, 0, setne)
989       if (VT == MVT::i1
990           && Arg0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND
991           && Arg0.getOperand(0).getValueType() == MVT::i1
992           && (C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Arg1))
993           && C->isNullValue()
994           && CCOp == ISD::SETNE) {
995         return SimplifySetCC(VT, Arg0.getOperand(0),
996                              DAG.getConstant(0, MVT::i1), CCOp, true, DCI, DL);
997       }
998       break;
999     }
1000   }
1001   return SDValue();
1002 }
1003
1004 /// \brief Test if RegClass is one of the VSrc classes
1005 static bool isVSrc(unsigned RegClass) {
1006   return AMDGPU::VSrc_32RegClassID == RegClass ||
1007          AMDGPU::VSrc_64RegClassID == RegClass;
1008 }
1009
1010 /// \brief Test if RegClass is one of the SSrc classes
1011 static bool isSSrc(unsigned RegClass) {
1012   return AMDGPU::SSrc_32RegClassID == RegClass ||
1013          AMDGPU::SSrc_64RegClassID == RegClass;
1014 }
1015
1016 /// \brief Analyze the possible immediate value Op
1017 ///
1018 /// Returns -1 if it isn't an immediate, 0 if it's and inline immediate
1019 /// and the immediate value if it's a literal immediate
1020 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
1021
1022   union {
1023     int32_t I;
1024     float F;
1025   } Imm;
1026
1027   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1028     if (Node->getZExtValue() >> 32) {
1029         return -1;
1030     }
1031     Imm.I = Node->getSExtValue();
1032   } else if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
1033     if (N->getValueType(0) != MVT::f32)
1034       return -1;
1035     Imm.F = Node->getValueAPF().convertToFloat();
1036   } else
1037     return -1; // It isn't an immediate
1038
1039   if ((Imm.I >= -16 && Imm.I <= 64) ||
1040       Imm.F == 0.5f || Imm.F == -0.5f ||
1041       Imm.F == 1.0f || Imm.F == -1.0f ||
1042       Imm.F == 2.0f || Imm.F == -2.0f ||
1043       Imm.F == 4.0f || Imm.F == -4.0f)
1044     return 0; // It's an inline immediate
1045
1046   return Imm.I; // It's a literal immediate
1047 }
1048
1049 /// \brief Try to fold an immediate directly into an instruction
1050 bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
1051                                bool &ScalarSlotUsed) const {
1052
1053   MachineSDNode *Mov = dyn_cast<MachineSDNode>(Operand);
1054   const SIInstrInfo *TII =
1055     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1056   if (Mov == 0 || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
1057     return false;
1058
1059   const SDValue &Op = Mov->getOperand(0);
1060   int32_t Value = analyzeImmediate(Op.getNode());
1061   if (Value == -1) {
1062     // Not an immediate at all
1063     return false;
1064
1065   } else if (Value == 0) {
1066     // Inline immediates can always be fold
1067     Operand = Op;
1068     return true;
1069
1070   } else if (Value == Immediate) {
1071     // Already fold literal immediate
1072     Operand = Op;
1073     return true;
1074
1075   } else if (!ScalarSlotUsed && !Immediate) {
1076     // Fold this literal immediate
1077     ScalarSlotUsed = true;
1078     Immediate = Value;
1079     Operand = Op;
1080     return true;
1081
1082   }
1083
1084   return false;
1085 }
1086
1087 const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
1088                                    SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
1089   const SIInstrInfo *TII =
1090     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1091   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1092
1093   if (!Op->isMachineOpcode()) {
1094     switch(Op->getOpcode()) {
1095     case ISD::CopyFromReg: {
1096       MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
1097       unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Op->getOperand(1))->getReg();
1098       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1099         return MRI.getRegClass(Reg);
1100       }
1101       return TRI.getPhysRegClass(Reg);
1102     }
1103     default:  return NULL;
1104     }
1105   }
1106   const MCInstrDesc &Desc = TII->get(Op->getMachineOpcode());
1107   int OpClassID = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
1108   if (OpClassID != -1) {
1109     return TRI.getRegClass(OpClassID);
1110   }
1111   switch(Op.getMachineOpcode()) {
1112   case AMDGPU::COPY_TO_REGCLASS:
1113     // Operand 1 is the register class id for COPY_TO_REGCLASS instructions.
1114     OpClassID = cast<ConstantSDNode>(Op->getOperand(1))->getZExtValue();
1115
1116     // If the COPY_TO_REGCLASS instruction is copying to a VSrc register
1117     // class, then the register class for the value could be either a
1118     // VReg or and SReg.  In order to get a more accurate
1119     if (OpClassID == AMDGPU::VSrc_32RegClassID ||
1120         OpClassID == AMDGPU::VSrc_64RegClassID) {
1121       return getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
1122     }
1123     return TRI.getRegClass(OpClassID);
1124   case AMDGPU::EXTRACT_SUBREG: {
1125     int SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1126     const TargetRegisterClass *SuperClass =
1127       getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
1128     return TRI.getSubClassWithSubReg(SuperClass, SubIdx);
1129   }
1130   case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
1131     // Operand 0 is the register class id for REG_SEQUENCE instructions.
1132     return TRI.getRegClass(
1133       cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue());
1134   default:
1135     return getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
1136   }
1137 }
1138
1139 /// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
1140 bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
1141                                     unsigned RegClass) const {
1142   const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
1143   const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
1144   if (!RC) {
1145     return false;
1146   }
1147   return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(RC);
1148 }
1149
1150 /// \brief Make sure that we don't exeed the number of allowed scalars
1151 void SITargetLowering::ensureSRegLimit(SelectionDAG &DAG, SDValue &Operand,
1152                                        unsigned RegClass,
1153                                        bool &ScalarSlotUsed) const {
1154
1155   // First map the operands register class to a destination class
1156   if (RegClass == AMDGPU::VSrc_32RegClassID)
1157     RegClass = AMDGPU::VReg_32RegClassID;
1158   else if (RegClass == AMDGPU::VSrc_64RegClassID)
1159     RegClass = AMDGPU::VReg_64RegClassID;
1160   else
1161     return;
1162
1163   // Nothing to do if they fit naturally
1164   if (fitsRegClass(DAG, Operand, RegClass))
1165     return;
1166
1167   // If the scalar slot isn't used yet use it now
1168   if (!ScalarSlotUsed) {
1169     ScalarSlotUsed = true;
1170     return;
1171   }
1172
1173   // This is a conservative aproach. It is possible that we can't determine the
1174   // correct register class and copy too often, but better safe than sorry.
1175   SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
1176   SDNode *Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
1177                                     Operand.getValueType(), Operand, RC);
1178   Operand = SDValue(Node, 0);
1179 }
1180
1181 /// \returns true if \p Node's operands are different from the SDValue list
1182 /// \p Ops
1183 static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
1184   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i) {
1185     if (Ops[i].getNode() != Node->getOperand(i).getNode()) {
1186       return true;
1187     }
1188   }
1189   return false;
1190 }
1191
1192 /// \brief Try to fold the Nodes operands into the Node
1193 SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
1194                                        SelectionDAG &DAG) const {
1195
1196   // Original encoding (either e32 or e64)
1197   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
1198   const SIInstrInfo *TII =
1199     static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1200   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
1201
1202   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
1203   unsigned NumOps = Desc->getNumOperands();
1204
1205   // Commuted opcode if available
1206   int OpcodeRev = Desc->isCommutable() ? TII->commuteOpcode(Opcode) : -1;
1207   const MCInstrDesc *DescRev = OpcodeRev == -1 ? 0 : &TII->get(OpcodeRev);
1208
1209   assert(!DescRev || DescRev->getNumDefs() == NumDefs);
1210   assert(!DescRev || DescRev->getNumOperands() == NumOps);
1211
1212   // e64 version if available, -1 otherwise
1213   int OpcodeE64 = AMDGPU::getVOPe64(Opcode);
1214   const MCInstrDesc *DescE64 = OpcodeE64 == -1 ? 0 : &TII->get(OpcodeE64);
1215
1216   assert(!DescE64 || DescE64->getNumDefs() == NumDefs);
1217   assert(!DescE64 || DescE64->getNumOperands() == (NumOps + 4));
1218
1219   int32_t Immediate = Desc->getSize() == 4 ? 0 : -1;
1220   bool HaveVSrc = false, HaveSSrc = false;
1221
1222   // First figure out what we alread have in this instruction
1223   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(), Op = NumDefs;
1224        i != e && Op < NumOps; ++i, ++Op) {
1225
1226     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
1227     if (isVSrc(RegClass))
1228       HaveVSrc = true;
1229     else if (isSSrc(RegClass))
1230       HaveSSrc = true;
1231     else
1232       continue;
1233
1234     int32_t Imm = analyzeImmediate(Node->getOperand(i).getNode());
1235     if (Imm != -1 && Imm != 0) {
1236       // Literal immediate
1237       Immediate = Imm;
1238     }
1239   }
1240
1241   // If we neither have VSrc nor SSrc it makes no sense to continue
1242   if (!HaveVSrc && !HaveSSrc)
1243     return Node;
1244
1245   // No scalar allowed when we have both VSrc and SSrc
1246   bool ScalarSlotUsed = HaveVSrc && HaveSSrc;
1247
1248   // Second go over the operands and try to fold them
1249   std::vector<SDValue> Ops;
1250   bool Promote2e64 = false;
1251   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(), Op = NumDefs;
1252        i != e && Op < NumOps; ++i, ++Op) {
1253
1254     const SDValue &Operand = Node->getOperand(i);
1255     Ops.push_back(Operand);
1256
1257     // Already folded immediate ?
1258     if (isa<ConstantSDNode>(Operand.getNode()) ||
1259         isa<ConstantFPSDNode>(Operand.getNode()))
1260       continue;
1261
1262     // Is this a VSrc or SSrc operand ?
1263     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
1264     if (isVSrc(RegClass) || isSSrc(RegClass)) {
1265       // Try to fold the immediates
1266       if (!foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
1267         // Folding didn't worked, make sure we don't hit the SReg limit
1268         ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
1269       }
1270       continue;
1271     }
1272
1273     if (i == 1 && DescRev && fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass)) {
1274
1275       unsigned OtherRegClass = Desc->OpInfo[NumDefs].RegClass;
1276       assert(isVSrc(OtherRegClass) || isSSrc(OtherRegClass));
1277
1278       // Test if it makes sense to swap operands
1279       if (foldImm(Ops[1], Immediate, ScalarSlotUsed) ||
1280           (!fitsRegClass(DAG, Ops[1], RegClass) &&
1281            fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
1282
1283         // Swap commutable operands
1284         std::swap(Ops[0], Ops[1]);
1285
1286         Desc = DescRev;
1287         DescRev = 0;
1288         continue;
1289       }
1290     }
1291
1292     if (DescE64 && !Immediate) {
1293
1294       // Test if it makes sense to switch to e64 encoding
1295       unsigned OtherRegClass = DescE64->OpInfo[Op].RegClass;
1296       if (!isVSrc(OtherRegClass) && !isSSrc(OtherRegClass))
1297         continue;
1298
1299       int32_t TmpImm = -1;
1300       if (foldImm(Ops[i], TmpImm, ScalarSlotUsed) ||
1301           (!fitsRegClass(DAG, Ops[i], RegClass) &&
1302            fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
1303
1304         // Switch to e64 encoding
1305         Immediate = -1;
1306         Promote2e64 = true;
1307         Desc = DescE64;
1308         DescE64 = 0;
1309       }
1310     }
1311   }
1312
1313   if (Promote2e64) {
1314     // Add the modifier flags while promoting
1315     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
1316       Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
1317   }
1318
1319   // Add optional chain and glue
1320   for (unsigned i = NumOps - NumDefs, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i)
1321     Ops.push_back(Node->getOperand(i));
1322
1323   // Nodes that have a glue result are not CSE'd by getMachineNode(), so in
1324   // this case a brand new node is always be created, even if the operands
1325   // are the same as before.  So, manually check if anything has been changed.
1326   if (Desc->Opcode == Opcode && !isNodeChanged(Node, Ops)) {
1327     return Node;
1328   }
1329
1330   // Create a complete new instruction
1331   return DAG.getMachineNode(Desc->Opcode, SDLoc(Node), Node->getVTList(), Ops);
1332 }
1333
1334 /// \brief Helper function for adjustWritemask
1335 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
1336   switch (Idx) {
1337   default: return 0;
1338   case AMDGPU::sub0: return 0;
1339   case AMDGPU::sub1: return 1;
1340   case AMDGPU::sub2: return 2;
1341   case AMDGPU::sub3: return 3;
1342   }
1343 }
1344
1345 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
1346 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
1347                                        SelectionDAG &DAG) const {
1348   SDNode *Users[4] = { };
1349   unsigned Lane = 0;
1350   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(0);
1351   unsigned NewDmask = 0;
1352
1353   // Try to figure out the used register components
1354   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
1355        I != E; ++I) {
1356
1357     // Abort if we can't understand the usage
1358     if (!I->isMachineOpcode() ||
1359         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
1360       return;
1361
1362     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
1363     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
1364     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
1365     // set, etc.
1366     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
1367
1368     // Set which texture component corresponds to the lane.
1369     unsigned Comp;
1370     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
1371       assert(Dmask);
1372       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
1373       Dmask &= ~(1 << Comp);
1374     }
1375
1376     // Abort if we have more than one user per component
1377     if (Users[Lane])
1378       return;
1379
1380     Users[Lane] = *I;
1381     NewDmask |= 1 << Comp;
1382   }
1383
1384   // Abort if there's no change
1385   if (NewDmask == OldDmask)
1386     return;
1387
1388   // Adjust the writemask in the node
1389   std::vector<SDValue> Ops;
1390   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, MVT::i32));
1391   for (unsigned i = 1, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
1392     Ops.push_back(Node->getOperand(i));
1393   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops.data(), Ops.size());
1394
1395   // If we only got one lane, replace it with a copy
1396   // (if NewDmask has only one bit set...)
1397   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
1398     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VReg_32RegClassID, MVT::i32);
1399     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
1400                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
1401                                       SDValue(Node, 0), RC);
1402     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
1403     return;
1404   }
1405
1406   // Update the users of the node with the new indices
1407   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
1408
1409     SDNode *User = Users[i];
1410     if (!User)
1411       continue;
1412
1413     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, MVT::i32);
1414     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
1415
1416     switch (Idx) {
1417     default: break;
1418     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
1419     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
1420     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
1421     }
1422   }
1423 }
1424
1425 /// \brief Fold the instructions after slecting them
1426 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
1427                                           SelectionDAG &DAG) const {
1428   const SIInstrInfo *TII =
1429       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1430   Node = AdjustRegClass(Node, DAG);
1431
1432   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
1433     adjustWritemask(Node, DAG);
1434
1435   return foldOperands(Node, DAG);
1436 }
1437
1438 /// \brief Assign the register class depending on the number of
1439 /// bits set in the writemask
1440 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
1441                                                      SDNode *Node) const {
1442   const SIInstrInfo *TII =
1443       static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
1444   if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
1445     return;
1446
1447   unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
1448   unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
1449   unsigned BitsSet = 0;
1450   for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
1451     BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
1452
1453   const TargetRegisterClass *RC;
1454   switch (BitsSet) {
1455   default: return;
1456   case 1:  RC = &AMDGPU::VReg_32RegClass; break;
1457   case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
1458   case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
1459   }
1460
1461   unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
1462   MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
1463   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1464   MRI.setRegClass(VReg, RC);
1465 }
1466
1467 MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
1468                                                 SelectionDAG &DAG) const {
1469
1470   SDLoc DL(N);
1471   unsigned NewOpcode = N->getMachineOpcode();
1472
1473   switch (N->getMachineOpcode()) {
1474   default: return N;
1475   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM:
1476     NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_ADDR64;
1477     // Fall-through
1478   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_SGPR:
1479     if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
1480       NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX2_ADDR64;
1481     }
1482     // Fall-through
1483   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM:
1484   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_SGPR: {
1485     if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
1486       NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX4_ADDR64;
1487     }
1488     if (fitsRegClass(DAG, N->getOperand(0), AMDGPU::SReg_64RegClassID)) {
1489       return N;
1490     }
1491     ConstantSDNode *Offset = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
1492     SDValue Ops[] = {
1493       SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC, DL, MVT::i128,
1494                                  DAG.getConstant(0, MVT::i64)), 0),
1495       N->getOperand(0),
1496       DAG.getConstant(Offset->getSExtValue() << 2, MVT::i32)
1497     };
1498     return DAG.getMachineNode(NewOpcode, DL, N->getVTList(), Ops);
1499   }
1500   }
1501 }
1502
1503 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
1504                                                const TargetRegisterClass *RC,
1505                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
1506   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
1507
1508   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
1509                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
1510 }