Implement target independent TLS compatible with glibc's emutls.c.
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZISelLowering.cpp
1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ 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 // This file implements the SystemZTargetLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "SystemZISelLowering.h"
15 #include "SystemZCallingConv.h"
16 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
17 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
18 #include "SystemZTargetMachine.h"
19 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
23 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
24 #include <cctype>
25
26 using namespace llvm;
27
28 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
29
30 namespace {
31 // Represents a sequence for extracting a 0/1 value from an IPM result:
32 // (((X ^ XORValue) + AddValue) >> Bit)
33 struct IPMConversion {
34   IPMConversion(unsigned xorValue, int64_t addValue, unsigned bit)
35     : XORValue(xorValue), AddValue(addValue), Bit(bit) {}
36
37   int64_t XORValue;
38   int64_t AddValue;
39   unsigned Bit;
40 };
41
42 // Represents information about a comparison.
43 struct Comparison {
44   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
45     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
46
47   // The operands to the comparison.
48   SDValue Op0, Op1;
49
50   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
51   unsigned Opcode;
52
53   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
54   unsigned ICmpType;
55
56   // The mask of CC values that Opcode can produce.
57   unsigned CCValid;
58
59   // The mask of CC values for which the original condition is true.
60   unsigned CCMask;
61 };
62 } // end anonymous namespace
63
64 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
65 static bool is32Bit(EVT VT) {
66   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
67   case MVT::i32:
68     return true;
69   case MVT::i64:
70     return false;
71   default:
72     llvm_unreachable("Unsupported type");
73   }
74 }
75
76 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
77 // final use.
78 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
79   if (Op.isReg())
80     Op.setIsKill(false);
81   return Op;
82 }
83
84 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &TM,
85                                              const SystemZSubtarget &STI)
86     : TargetLowering(TM), Subtarget(STI) {
87   MVT PtrVT = MVT::getIntegerVT(8 * TM.getPointerSize());
88
89   // Set up the register classes.
90   if (Subtarget.hasHighWord())
91     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
92   else
93     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
94   addRegisterClass(MVT::i64, &SystemZ::GR64BitRegClass);
95   if (Subtarget.hasVector()) {
96     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::VR32BitRegClass);
97     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::VR64BitRegClass);
98   } else {
99     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::FP32BitRegClass);
100     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::FP64BitRegClass);
101   }
102   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
103
104   if (Subtarget.hasVector()) {
105     addRegisterClass(MVT::v16i8, &SystemZ::VR128BitRegClass);
106     addRegisterClass(MVT::v8i16, &SystemZ::VR128BitRegClass);
107     addRegisterClass(MVT::v4i32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
108     addRegisterClass(MVT::v2i64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
109     addRegisterClass(MVT::v4f32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
110     addRegisterClass(MVT::v2f64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
111   }
112
113   // Compute derived properties from the register classes
114   computeRegisterProperties(Subtarget.getRegisterInfo());
115
116   // Set up special registers.
117   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
118   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
119   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
120
121   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
122   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
123   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
124   // scheduler, because it can.
125   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
126
127   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
128   setBooleanVectorContents(ZeroOrNegativeOneBooleanContent);
129
130   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
131   setMinFunctionAlignment(2);
132
133   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
134   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
135        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
136        ++I) {
137     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
138     if (isTypeLegal(VT)) {
139       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
140       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
141
142       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
143       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
144
145       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
146       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
147       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
148     }
149   }
150
151   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
152   // indirect jump.
153   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
154
155   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
156   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
157
158   // Handle integer types.
159   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
160        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
161        ++I) {
162     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
163     if (isTypeLegal(VT)) {
164       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
165       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
166       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
167       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
168       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
169       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
170       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
171
172       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
173       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
174       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
175       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
176
177       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
178       // available, or if the operand is constant.
179       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
180
181       // Use POPCNT on z196 and above.
182       if (Subtarget.hasPopulationCount())
183         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
184       else
185         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Expand);
186
187       // No special instructions for these.
188       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
189       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
190       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
191       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
192
193       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
194       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
195       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
196       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
197       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
198
199       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
200       if (!Subtarget.hasFPExtension())
201         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
202     }
203   }
204
205   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
206   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
207   // Lower them into full i32 operations.
208   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
209   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
210   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
211   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
212   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
213   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
214   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
215   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
216   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
217   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
218   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
219   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
220
221   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
222   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
223   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
224     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
225     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
226   }
227
228   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
229   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
230   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
231
232   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
233   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
234
235   // FIXME: Can we support these natively?
236   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
237   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
238   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
239
240   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
241   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
242   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
243     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
244     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
245     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  VT, MVT::i1, Promote);
246   }
247
248   // Handle the various types of symbolic address.
249   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
250   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
251   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
252   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
253   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
254
255   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
256   // 160-byte area at the bottom of the stack.
257   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
258
259   // Use custom expanders so that we can force the function to use
260   // a frame pointer.
261   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
262   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
263
264   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
265   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
266
267   for (MVT VT : MVT::vector_valuetypes()) {
268     // Assume by default that all vector operations need to be expanded.
269     for (unsigned Opcode = 0; Opcode < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Opcode)
270       if (getOperationAction(Opcode, VT) == Legal)
271         setOperationAction(Opcode, VT, Expand);
272
273     // Likewise all truncating stores and extending loads.
274     for (MVT InnerVT : MVT::vector_valuetypes()) {
275       setTruncStoreAction(VT, InnerVT, Expand);
276       setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
277       setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
278       setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
279     }
280
281     if (isTypeLegal(VT)) {
282       // These operations are legal for anything that can be stored in a
283       // vector register, even if there is no native support for the format
284       // as such.  In particular, we can do these for v4f32 even though there
285       // are no specific instructions for that format.
286       setOperationAction(ISD::LOAD, VT, Legal);
287       setOperationAction(ISD::STORE, VT, Legal);
288       setOperationAction(ISD::VSELECT, VT, Legal);
289       setOperationAction(ISD::BITCAST, VT, Legal);
290       setOperationAction(ISD::UNDEF, VT, Legal);
291
292       // Likewise, except that we need to replace the nodes with something
293       // more specific.
294       setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, VT, Custom);
295       setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT, Custom);
296     }
297   }
298
299   // Handle integer vector types.
300   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
301     if (isTypeLegal(VT)) {
302       // These operations have direct equivalents.
303       setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
304       setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
305       setOperationAction(ISD::ADD, VT, Legal);
306       setOperationAction(ISD::SUB, VT, Legal);
307       if (VT != MVT::v2i64)
308         setOperationAction(ISD::MUL, VT, Legal);
309       setOperationAction(ISD::AND, VT, Legal);
310       setOperationAction(ISD::OR, VT, Legal);
311       setOperationAction(ISD::XOR, VT, Legal);
312       setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
313       setOperationAction(ISD::CTTZ, VT, Legal);
314       setOperationAction(ISD::CTLZ, VT, Legal);
315       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
316       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
317
318       // Convert a GPR scalar to a vector by inserting it into element 0.
319       setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT, Custom);
320
321       // Use a series of unpacks for extensions.
322       setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
323       setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
324
325       // Detect shifts by a scalar amount and convert them into
326       // V*_BY_SCALAR.
327       setOperationAction(ISD::SHL, VT, Custom);
328       setOperationAction(ISD::SRA, VT, Custom);
329       setOperationAction(ISD::SRL, VT, Custom);
330
331       // At present ROTL isn't matched by DAGCombiner.  ROTR should be
332       // converted into ROTL.
333       setOperationAction(ISD::ROTL, VT, Expand);
334       setOperationAction(ISD::ROTR, VT, Expand);
335
336       // Map SETCCs onto one of VCE, VCH or VCHL, swapping the operands
337       // and inverting the result as necessary.
338       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
339     }
340   }
341
342   if (Subtarget.hasVector()) {
343     // There should be no need to check for float types other than v2f64
344     // since <2 x f32> isn't a legal type.
345     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2i64, Legal);
346     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2i64, Legal);
347     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
348     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
349   }
350
351   // Handle floating-point types.
352   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
353        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
354        ++I) {
355     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
356     if (isTypeLegal(VT)) {
357       // We can use FI for FRINT.
358       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
359
360       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
361       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
362         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
363         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
364         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
365         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
366         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
367       }
368
369       // No special instructions for these.
370       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
371       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
372       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
373     }
374   }
375
376   // Handle floating-point vector types.
377   if (Subtarget.hasVector()) {
378     // Scalar-to-vector conversion is just a subreg.
379     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v4f32, Legal);
380     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v2f64, Legal);
381
382     // Some insertions and extractions can be done directly but others
383     // need to go via integers.
384     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
385     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
386     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
387     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
388
389     // These operations have direct equivalents.
390     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f64, Legal);
391     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f64, Legal);
392     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v2f64, Legal);
393     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f64, Legal);
394     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f64, Legal);
395     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v2f64, Legal);
396     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f64, Legal);
397     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v2f64, Legal);
398     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v2f64, Legal);
399     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v2f64, Legal);
400     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v2f64, Legal);
401     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v2f64, Legal);
402     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v2f64, Legal);
403     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v2f64, Legal);
404   }
405
406   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
407   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
408   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
409   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
410
411   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
412   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
413   // would fit in an f80).
414   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
415     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f80, Expand);
416
417   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
418   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
419   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
420   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
421
422   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
423   // 32-bit forms.
424   if (!Subtarget.hasVector()) {
425     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
426     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
427   }
428
429   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
430   // structure, but VAEND is a no-op.
431   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
432   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
433   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
434
435   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
436   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
437   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
438   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
439   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
440
441   // Handle intrinsics.
442   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
443   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
444
445   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
446   MaxStoresPerMemcpy = 0;
447   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
448
449   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
450   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
451   // generated by target-independent code don't when the byte value is
452   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
453   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
454   MaxStoresPerMemset = 0;
455   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
456 }
457
458 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL,
459                                               LLVMContext &, EVT VT) const {
460   if (!VT.isVector())
461     return MVT::i32;
462   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
463 }
464
465 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
466   VT = VT.getScalarType();
467
468   if (!VT.isSimple())
469     return false;
470
471   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
472   case MVT::f32:
473   case MVT::f64:
474     return true;
475   case MVT::f128:
476     return false;
477   default:
478     break;
479   }
480
481   return false;
482 }
483
484 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
485   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
486   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
487 }
488
489 bool SystemZTargetLowering::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
490   // We can use CGFI or CLGFI.
491   return isInt<32>(Imm) || isUInt<32>(Imm);
492 }
493
494 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
495   // We can use ALGFI or SLGFI.
496   return isUInt<32>(Imm) || isUInt<32>(-Imm);
497 }
498
499 bool SystemZTargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
500                                                            unsigned,
501                                                            unsigned,
502                                                            bool *Fast) const {
503   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
504   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
505   // they are required.
506   if (Fast)
507     *Fast = true;
508   return true;
509 }
510
511 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
512                                                   const AddrMode &AM, Type *Ty,
513                                                   unsigned AS) const {
514   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
515   // RELATIVE LONG cases.
516   if (AM.BaseGV)
517     return false;
518
519   // Require a 20-bit signed offset.
520   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
521     return false;
522
523   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
524   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
525 }
526
527 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
528   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
529     return false;
530   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
531   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
532   return FromBits > ToBits;
533 }
534
535 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
536   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
537     return false;
538   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
539   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
540   return FromBits > ToBits;
541 }
542
543 //===----------------------------------------------------------------------===//
544 // Inline asm support
545 //===----------------------------------------------------------------------===//
546
547 TargetLowering::ConstraintType
548 SystemZTargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
549   if (Constraint.size() == 1) {
550     switch (Constraint[0]) {
551     case 'a': // Address register
552     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
553     case 'f': // Floating-point register
554     case 'h': // High-part register
555     case 'r': // General-purpose register
556       return C_RegisterClass;
557
558     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
559     case 'R': // Likewise, plus an index
560     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
561     case 'T': // Likewise, plus an index
562     case 'm': // Equivalent to 'T'.
563       return C_Memory;
564
565     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
566     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
567     case 'K': // Signed 16-bit constant
568     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
569     case 'M': // 0x7fffffff
570       return C_Other;
571
572     default:
573       break;
574     }
575   }
576   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
577 }
578
579 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
580 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
581                                const char *constraint) const {
582   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
583   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
584   // If we don't have a value, we can't do a match,
585   // but allow it at the lowest weight.
586   if (!CallOperandVal)
587     return CW_Default;
588   Type *type = CallOperandVal->getType();
589   // Look at the constraint type.
590   switch (*constraint) {
591   default:
592     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
593     break;
594
595   case 'a': // Address register
596   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
597   case 'h': // High-part register
598   case 'r': // General-purpose register
599     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
600       weight = CW_Register;
601     break;
602
603   case 'f': // Floating-point register
604     if (type->isFloatingPointTy())
605       weight = CW_Register;
606     break;
607
608   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
609     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
610       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
611         weight = CW_Constant;
612     break;
613
614   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
615     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
616       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
617         weight = CW_Constant;
618     break;
619
620   case 'K': // Signed 16-bit constant
621     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
622       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
623         weight = CW_Constant;
624     break;
625
626   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
627     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
628       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
629         weight = CW_Constant;
630     break;
631
632   case 'M': // 0x7fffffff
633     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
634       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
635         weight = CW_Constant;
636     break;
637   }
638   return weight;
639 }
640
641 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
642 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
643 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
644 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
645 parseRegisterNumber(StringRef Constraint, const TargetRegisterClass *RC,
646                     const unsigned *Map) {
647   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
648   if (isdigit(Constraint[2])) {
649     unsigned Index;
650     bool Failed =
651         Constraint.slice(2, Constraint.size() - 1).getAsInteger(10, Index);
652     if (!Failed && Index < 16 && Map[Index])
653       return std::make_pair(Map[Index], RC);
654   }
655   return std::make_pair(0U, nullptr);
656 }
657
658 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
659 SystemZTargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(
660     const TargetRegisterInfo *TRI, StringRef Constraint, MVT VT) const {
661   if (Constraint.size() == 1) {
662     // GCC Constraint Letters
663     switch (Constraint[0]) {
664     default: break;
665     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
666     case 'r': // General-purpose register
667       if (VT == MVT::i64)
668         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
669       else if (VT == MVT::i128)
670         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
671       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
672
673     case 'a': // Address register
674       if (VT == MVT::i64)
675         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
676       else if (VT == MVT::i128)
677         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
678       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
679
680     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
681       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
682
683     case 'f': // Floating-point register
684       if (VT == MVT::f64)
685         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
686       else if (VT == MVT::f128)
687         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
688       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
689     }
690   }
691   if (Constraint.size() > 0 && Constraint[0] == '{') {
692     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
693     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
694     // the registers are also different from the external names
695     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
696     if (Constraint[1] == 'r') {
697       if (VT == MVT::i32)
698         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
699                                    SystemZMC::GR32Regs);
700       if (VT == MVT::i128)
701         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
702                                    SystemZMC::GR128Regs);
703       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
704                                  SystemZMC::GR64Regs);
705     }
706     if (Constraint[1] == 'f') {
707       if (VT == MVT::f32)
708         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
709                                    SystemZMC::FP32Regs);
710       if (VT == MVT::f128)
711         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
712                                    SystemZMC::FP128Regs);
713       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
714                                  SystemZMC::FP64Regs);
715     }
716   }
717   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
718 }
719
720 void SystemZTargetLowering::
721 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
722                              std::vector<SDValue> &Ops,
723                              SelectionDAG &DAG) const {
724   // Only support length 1 constraints for now.
725   if (Constraint.length() == 1) {
726     switch (Constraint[0]) {
727     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
728       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
729         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
730           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
731                                               Op.getValueType()));
732       return;
733
734     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
735       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
736         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
737           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
738                                               Op.getValueType()));
739       return;
740
741     case 'K': // Signed 16-bit constant
742       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
743         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
744           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
745                                               Op.getValueType()));
746       return;
747
748     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
749       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
750         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
751           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
752                                               Op.getValueType()));
753       return;
754
755     case 'M': // 0x7fffffff
756       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
757         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
758           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
759                                               Op.getValueType()));
760       return;
761     }
762   }
763   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
764 }
765
766 //===----------------------------------------------------------------------===//
767 // Calling conventions
768 //===----------------------------------------------------------------------===//
769
770 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
771
772 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
773                                                      Type *ToType) const {
774   return isTruncateFree(FromType, ToType);
775 }
776
777 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
778   if (!CI->isTailCall())
779     return false;
780   return true;
781 }
782
783 // We do not yet support 128-bit single-element vector types.  If the user
784 // attempts to use such types as function argument or return type, prefer
785 // to error out instead of emitting code violating the ABI.
786 static void VerifyVectorType(MVT VT, EVT ArgVT) {
787   if (ArgVT.isVector() && !VT.isVector())
788     report_fatal_error("Unsupported vector argument or return type");
789 }
790
791 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins) {
792   for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i)
793     VerifyVectorType(Ins[i].VT, Ins[i].ArgVT);
794 }
795
796 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
797   for (unsigned i = 0; i < Outs.size(); ++i)
798     VerifyVectorType(Outs[i].VT, Outs[i].ArgVT);
799 }
800
801 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
802 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
803 // any loads onto Chain.
804 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
805                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
806                                    SDValue Value) {
807   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
808   // assertion to capture this.
809   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
810     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
811                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
812   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
813     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
814                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
815
816   if (VA.isExtInLoc())
817     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
818   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
819     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
820                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
821   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt) {
822     // If this is a short vector argument loaded from the stack,
823     // extend from i64 to full vector size and then bitcast.
824     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
825     assert(VA.getValVT().isVector());
826     Value = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i64,
827                         Value, DAG.getUNDEF(MVT::i64));
828     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getValVT(), Value);
829   } else
830     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
831   return Value;
832 }
833
834 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
835 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
836 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
837 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
838                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
839   switch (VA.getLocInfo()) {
840   case CCValAssign::SExt:
841     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
842   case CCValAssign::ZExt:
843     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
844   case CCValAssign::AExt:
845     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
846   case CCValAssign::BCvt:
847     // If this is a short vector argument to be stored to the stack,
848     // bitcast to v2i64 and then extract first element.
849     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
850     assert(VA.getValVT().isVector());
851     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Value);
852     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VA.getLocVT(), Value,
853                        DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
854   case CCValAssign::Full:
855     return Value;
856   default:
857     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
858   }
859 }
860
861 SDValue SystemZTargetLowering::
862 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
863                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
864                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
865                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
866   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
867   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
868   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
869   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
870       MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
871   auto *TFL =
872       static_cast<const SystemZFrameLowering *>(Subtarget.getFrameLowering());
873
874   // Detect unsupported vector argument types.
875   if (Subtarget.hasVector())
876     VerifyVectorTypes(Ins);
877
878   // Assign locations to all of the incoming arguments.
879   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
880   SystemZCCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
881   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
882
883   unsigned NumFixedGPRs = 0;
884   unsigned NumFixedFPRs = 0;
885   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
886     SDValue ArgValue;
887     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
888     EVT LocVT = VA.getLocVT();
889     if (VA.isRegLoc()) {
890       // Arguments passed in registers
891       const TargetRegisterClass *RC;
892       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
893       default:
894         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
895         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
896       case MVT::i32:
897         NumFixedGPRs += 1;
898         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
899         break;
900       case MVT::i64:
901         NumFixedGPRs += 1;
902         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
903         break;
904       case MVT::f32:
905         NumFixedFPRs += 1;
906         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
907         break;
908       case MVT::f64:
909         NumFixedFPRs += 1;
910         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
911         break;
912       case MVT::v16i8:
913       case MVT::v8i16:
914       case MVT::v4i32:
915       case MVT::v2i64:
916       case MVT::v4f32:
917       case MVT::v2f64:
918         RC = &SystemZ::VR128BitRegClass;
919         break;
920       }
921
922       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
923       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
924       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
925     } else {
926       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
927
928       // Create the frame index object for this incoming parameter.
929       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
930                                       VA.getLocMemOffset(), true);
931
932       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
933       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
934       // passed as right-justified 8-byte values.
935       EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
936       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
937       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
938         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN,
939                           DAG.getIntPtrConstant(4, DL));
940       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
941                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
942                              false, false, false, 0);
943     }
944
945     // Convert the value of the argument register into the value that's
946     // being passed.
947     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
948   }
949
950   if (IsVarArg) {
951     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
952     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
953     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
954
955     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
956     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
957     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
958     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
959
960     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
961     // that will be used to store the incoming registers.
962     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
963     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
964     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
965
966     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
967     // GPRs as part of the prologue.)
968     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
969       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
970       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
971         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
972         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
973         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy(DAG.getDataLayout()));
974         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
975                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
976         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
977         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
978                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
979                                  false, false, 0);
980
981       }
982       // Join the stores, which are independent of one another.
983       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
984                           makeArrayRef(&MemOps[NumFixedFPRs],
985                                        SystemZ::NumArgFPRs-NumFixedFPRs));
986     }
987   }
988
989   return Chain;
990 }
991
992 static bool canUseSiblingCall(const CCState &ArgCCInfo,
993                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs) {
994   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
995   // needs the call-saved argument register R6.
996   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
997     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
998     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
999       return false;
1000     if (!VA.isRegLoc())
1001       return false;
1002     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1003     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
1004       return false;
1005   }
1006   return true;
1007 }
1008
1009 SDValue
1010 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
1011                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1012   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
1013   SDLoc &DL = CLI.DL;
1014   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
1015   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
1016   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
1017   SDValue Chain = CLI.Chain;
1018   SDValue Callee = CLI.Callee;
1019   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
1020   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
1021   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
1022   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1023   EVT PtrVT = getPointerTy(MF.getDataLayout());
1024
1025   // Detect unsupported vector argument and return types.
1026   if (Subtarget.hasVector()) {
1027     VerifyVectorTypes(Outs);
1028     VerifyVectorTypes(Ins);
1029   }
1030
1031   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
1032   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1033   SystemZCCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1034   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
1035
1036   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
1037   // sibling calls.
1038   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs))
1039     IsTailCall = false;
1040
1041   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1042   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
1043
1044   // Mark the start of the call.
1045   if (!IsTailCall)
1046     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain,
1047                                  DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1048                                  DL);
1049
1050   // Copy argument values to their designated locations.
1051   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
1052   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
1053   SDValue StackPtr;
1054   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1055     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1056     SDValue ArgValue = OutVals[I];
1057
1058     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1059       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
1060       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
1061       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
1062       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
1063                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
1064                                          false, false, 0));
1065       ArgValue = SpillSlot;
1066     } else
1067       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
1068
1069     if (VA.isRegLoc())
1070       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
1071       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
1072     else {
1073       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1074
1075       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
1076       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
1077       if (!StackPtr.getNode())
1078         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
1079       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
1080       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1081         Offset += 4;
1082       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
1083                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
1084
1085       // Emit the store.
1086       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
1087                                          MachinePointerInfo(),
1088                                          false, false, 0));
1089     }
1090   }
1091
1092   // Join the stores, which are independent of one another.
1093   if (!MemOpChains.empty())
1094     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOpChains);
1095
1096   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
1097   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
1098   // tail calls.
1099   SDValue Glue;
1100   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
1101     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
1102     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1103   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
1104     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
1105     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1106   } else if (IsTailCall) {
1107     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
1108     Glue = Chain.getValue(1);
1109     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
1110   }
1111
1112   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
1113   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
1114     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
1115                              RegsToPass[I].second, Glue);
1116     Glue = Chain.getValue(1);
1117   }
1118
1119   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
1120   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
1121   Ops.push_back(Chain);
1122   Ops.push_back(Callee);
1123
1124   // Add argument registers to the end of the list so that they are
1125   // known live into the call.
1126   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
1127     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
1128                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
1129
1130   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
1131   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
1132   const uint32_t *Mask = TRI->getCallPreservedMask(MF, CallConv);
1133   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
1134   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
1135
1136   // Glue the call to the argument copies, if any.
1137   if (Glue.getNode())
1138     Ops.push_back(Glue);
1139
1140   // Emit the call.
1141   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1142   if (IsTailCall)
1143     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, Ops);
1144   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, Ops);
1145   Glue = Chain.getValue(1);
1146
1147   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
1148   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
1149                              DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1150                              DAG.getConstant(0, DL, PtrVT, true),
1151                              Glue, DL);
1152   Glue = Chain.getValue(1);
1153
1154   // Assign locations to each value returned by this call.
1155   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1156   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1157   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
1158
1159   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
1160   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1161     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1162
1163     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
1164     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
1165                                           VA.getLocVT(), Glue);
1166     Chain = RetValue.getValue(1);
1167     Glue = RetValue.getValue(2);
1168
1169     // Convert the value of the return register into the value that's
1170     // being returned.
1171     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
1172   }
1173
1174   return Chain;
1175 }
1176
1177 SDValue
1178 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
1179                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
1180                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1181                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1182                                    SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1183   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1184
1185   // Detect unsupported vector return types.
1186   if (Subtarget.hasVector())
1187     VerifyVectorTypes(Outs);
1188
1189   // Assign locations to each returned value.
1190   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1191   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1192   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1193
1194   // Quick exit for void returns
1195   if (RetLocs.empty())
1196     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
1197
1198   // Copy the result values into the output registers.
1199   SDValue Glue;
1200   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
1201   RetOps.push_back(Chain);
1202   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1203     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1204     SDValue RetValue = OutVals[I];
1205
1206     // Make the return register live on exit.
1207     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1208
1209     // Promote the value as required.
1210     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
1211
1212     // Chain and glue the copies together.
1213     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1214     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
1215     Glue = Chain.getValue(1);
1216     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
1217   }
1218
1219   // Update chain and glue.
1220   RetOps[0] = Chain;
1221   if (Glue.getNode())
1222     RetOps.push_back(Glue);
1223
1224   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, RetOps);
1225 }
1226
1227 SDValue SystemZTargetLowering::
1228 prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1229   return DAG.getNode(SystemZISD::SERIALIZE, DL, MVT::Other, Chain);
1230 }
1231
1232 // Return true if Op is an intrinsic node with chain that returns the CC value
1233 // as its only (other) argument.  Provide the associated SystemZISD opcode and
1234 // the mask of valid CC values if so.
1235 static bool isIntrinsicWithCCAndChain(SDValue Op, unsigned &Opcode,
1236                                       unsigned &CCValid) {
1237   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1238   switch (Id) {
1239   case Intrinsic::s390_tbegin:
1240     Opcode = SystemZISD::TBEGIN;
1241     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1242     return true;
1243
1244   case Intrinsic::s390_tbegin_nofloat:
1245     Opcode = SystemZISD::TBEGIN_NOFLOAT;
1246     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1247     return true;
1248
1249   case Intrinsic::s390_tend:
1250     Opcode = SystemZISD::TEND;
1251     CCValid = SystemZ::CCMASK_TEND;
1252     return true;
1253
1254   default:
1255     return false;
1256   }
1257 }
1258
1259 // Return true if Op is an intrinsic node without chain that returns the
1260 // CC value as its final argument.  Provide the associated SystemZISD
1261 // opcode and the mask of valid CC values if so.
1262 static bool isIntrinsicWithCC(SDValue Op, unsigned &Opcode, unsigned &CCValid) {
1263   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1264   switch (Id) {
1265   case Intrinsic::s390_vpkshs:
1266   case Intrinsic::s390_vpksfs:
1267   case Intrinsic::s390_vpksgs:
1268     Opcode = SystemZISD::PACKS_CC;
1269     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1270     return true;
1271
1272   case Intrinsic::s390_vpklshs:
1273   case Intrinsic::s390_vpklsfs:
1274   case Intrinsic::s390_vpklsgs:
1275     Opcode = SystemZISD::PACKLS_CC;
1276     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1277     return true;
1278
1279   case Intrinsic::s390_vceqbs:
1280   case Intrinsic::s390_vceqhs:
1281   case Intrinsic::s390_vceqfs:
1282   case Intrinsic::s390_vceqgs:
1283     Opcode = SystemZISD::VICMPES;
1284     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1285     return true;
1286
1287   case Intrinsic::s390_vchbs:
1288   case Intrinsic::s390_vchhs:
1289   case Intrinsic::s390_vchfs:
1290   case Intrinsic::s390_vchgs:
1291     Opcode = SystemZISD::VICMPHS;
1292     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1293     return true;
1294
1295   case Intrinsic::s390_vchlbs:
1296   case Intrinsic::s390_vchlhs:
1297   case Intrinsic::s390_vchlfs:
1298   case Intrinsic::s390_vchlgs:
1299     Opcode = SystemZISD::VICMPHLS;
1300     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1301     return true;
1302
1303   case Intrinsic::s390_vtm:
1304     Opcode = SystemZISD::VTM;
1305     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1306     return true;
1307
1308   case Intrinsic::s390_vfaebs:
1309   case Intrinsic::s390_vfaehs:
1310   case Intrinsic::s390_vfaefs:
1311     Opcode = SystemZISD::VFAE_CC;
1312     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1313     return true;
1314
1315   case Intrinsic::s390_vfaezbs:
1316   case Intrinsic::s390_vfaezhs:
1317   case Intrinsic::s390_vfaezfs:
1318     Opcode = SystemZISD::VFAEZ_CC;
1319     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1320     return true;
1321
1322   case Intrinsic::s390_vfeebs:
1323   case Intrinsic::s390_vfeehs:
1324   case Intrinsic::s390_vfeefs:
1325     Opcode = SystemZISD::VFEE_CC;
1326     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1327     return true;
1328
1329   case Intrinsic::s390_vfeezbs:
1330   case Intrinsic::s390_vfeezhs:
1331   case Intrinsic::s390_vfeezfs:
1332     Opcode = SystemZISD::VFEEZ_CC;
1333     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1334     return true;
1335
1336   case Intrinsic::s390_vfenebs:
1337   case Intrinsic::s390_vfenehs:
1338   case Intrinsic::s390_vfenefs:
1339     Opcode = SystemZISD::VFENE_CC;
1340     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1341     return true;
1342
1343   case Intrinsic::s390_vfenezbs:
1344   case Intrinsic::s390_vfenezhs:
1345   case Intrinsic::s390_vfenezfs:
1346     Opcode = SystemZISD::VFENEZ_CC;
1347     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1348     return true;
1349
1350   case Intrinsic::s390_vistrbs:
1351   case Intrinsic::s390_vistrhs:
1352   case Intrinsic::s390_vistrfs:
1353     Opcode = SystemZISD::VISTR_CC;
1354     CCValid = SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3;
1355     return true;
1356
1357   case Intrinsic::s390_vstrcbs:
1358   case Intrinsic::s390_vstrchs:
1359   case Intrinsic::s390_vstrcfs:
1360     Opcode = SystemZISD::VSTRC_CC;
1361     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1362     return true;
1363
1364   case Intrinsic::s390_vstrczbs:
1365   case Intrinsic::s390_vstrczhs:
1366   case Intrinsic::s390_vstrczfs:
1367     Opcode = SystemZISD::VSTRCZ_CC;
1368     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1369     return true;
1370
1371   case Intrinsic::s390_vfcedbs:
1372     Opcode = SystemZISD::VFCMPES;
1373     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1374     return true;
1375
1376   case Intrinsic::s390_vfchdbs:
1377     Opcode = SystemZISD::VFCMPHS;
1378     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1379     return true;
1380
1381   case Intrinsic::s390_vfchedbs:
1382     Opcode = SystemZISD::VFCMPHES;
1383     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1384     return true;
1385
1386   case Intrinsic::s390_vftcidb:
1387     Opcode = SystemZISD::VFTCI;
1388     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1389     return true;
1390
1391   default:
1392     return false;
1393   }
1394 }
1395
1396 // Emit an intrinsic with chain with a glued value instead of its CC result.
1397 static SDValue emitIntrinsicWithChainAndGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1398                                              unsigned Opcode) {
1399   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1400   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1401   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1402   Ops.reserve(NumOps - 1);
1403   Ops.push_back(Op.getOperand(0));
1404   for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
1405     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1406
1407   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
1408   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1409   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1410   SDValue OldChain = SDValue(Op.getNode(), 1);
1411   SDValue NewChain = SDValue(Intr.getNode(), 0);
1412   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldChain, NewChain);
1413   return Intr;
1414 }
1415
1416 // Emit an intrinsic with a glued value instead of its CC result.
1417 static SDValue emitIntrinsicWithGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1418                                      unsigned Opcode) {
1419   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1420   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1421   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1422   Ops.reserve(NumOps - 1);
1423   for (unsigned I = 1; I < NumOps; ++I)
1424     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1425
1426   if (Op->getNumValues() == 1)
1427     return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), MVT::Glue, Ops);
1428   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected exactly one non-CC result");
1429   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(Op->getValueType(0), MVT::Glue);
1430   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1431 }
1432
1433 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1434 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1435 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1436 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1437 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1438 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1439 #define CONV(X) \
1440   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1441   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1442   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1443
1444   switch (CC) {
1445   default:
1446     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1447
1448   CONV(EQ);
1449   CONV(NE);
1450   CONV(GT);
1451   CONV(GE);
1452   CONV(LT);
1453   CONV(LE);
1454
1455   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1456   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1457   }
1458 #undef CONV
1459 }
1460
1461 // Return a sequence for getting a 1 from an IPM result when CC has a
1462 // value in CCMask and a 0 when CC has a value in CCValid & ~CCMask.
1463 // The handling of CC values outside CCValid doesn't matter.
1464 static IPMConversion getIPMConversion(unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1465   // Deal with cases where the result can be taken directly from a bit
1466   // of the IPM result.
1467   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_3)))
1468     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC);
1469   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_2 | SystemZ::CCMASK_3)))
1470     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC + 1);
1471
1472   // Deal with cases where we can add a value to force the sign bit
1473   // to contain the right value.  Putting the bit in 31 means we can
1474   // use SRL rather than RISBG(L), and also makes it easier to get a
1475   // 0/-1 value, so it has priority over the other tests below.
1476   //
1477   // These sequences rely on the fact that the upper two bits of the
1478   // IPM result are zero.
1479   uint64_t TopBit = uint64_t(1) << 31;
1480   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_0))
1481     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1482   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_1)))
1483     return IPMConversion(0, -(2 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1484   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1485                             | SystemZ::CCMASK_1
1486                             | SystemZ::CCMASK_2)))
1487     return IPMConversion(0, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1488   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_3))
1489     return IPMConversion(0, TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1490   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1
1491                             | SystemZ::CCMASK_2
1492                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1493     return IPMConversion(0, TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1494
1495   // Next try inverting the value and testing a bit.  0/1 could be
1496   // handled this way too, but we dealt with that case above.
1497   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_2)))
1498     return IPMConversion(-1, 0, SystemZ::IPM_CC);
1499
1500   // Handle cases where adding a value forces a non-sign bit to contain
1501   // the right value.
1502   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_2)))
1503     return IPMConversion(0, 1 << SystemZ::IPM_CC, SystemZ::IPM_CC + 1);
1504   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3)))
1505     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), SystemZ::IPM_CC + 1);
1506
1507   // The remaining cases are 1, 2, 0/1/3 and 0/2/3.  All these are
1508   // can be done by inverting the low CC bit and applying one of the
1509   // sign-based extractions above.
1510   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_1))
1511     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1512   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_2))
1513     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1514                          TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1515   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1516                             | SystemZ::CCMASK_1
1517                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1518     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1519   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1520                             | SystemZ::CCMASK_2
1521                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1522     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1523                          TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1524
1525   llvm_unreachable("Unexpected CC combination");
1526 }
1527
1528 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1529 // as necessary.
1530 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1531   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1532     return;
1533
1534   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1535   if (!ConstOp1)
1536     return;
1537
1538   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1539   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1540       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1541       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1542       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1543     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1544     C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op1.getValueType());
1545   }
1546 }
1547
1548 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1549 // adjust the operands as necessary.
1550 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1551   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1552   // load and a constant.
1553   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1554       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1555       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1556     return;
1557
1558   // We must have an 8- or 16-bit load.
1559   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1560   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1561   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1562     return;
1563
1564   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1565   // range of the unextended value.
1566   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1567   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1568   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1569   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1570     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1571     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1572     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1573       return;
1574     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1575       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1576       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1577       Value &= Mask;
1578     } else if (NumBits == 8) {
1579       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1580       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1581       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1582         // Test whether the high bit of the byte is set.
1583         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1584       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1585         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1586         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1587       else
1588         // No instruction exists for this combination.
1589         return;
1590       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1591     }
1592   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1593     if (Value > Mask)
1594       return;
1595     assert(C.ICmpType == SystemZICMP::Any &&
1596            "Signedness shouldn't matter here.");
1597   } else
1598     return;
1599
1600   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1601   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1602                               ISD::SEXTLOAD :
1603                               ISD::ZEXTLOAD);
1604   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1605       Load->getExtensionType() != ExtType)
1606     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32,
1607                            Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
1608                            Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
1609                            Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
1610                            Load->isInvariant(), Load->getAlignment());
1611
1612   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1613   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1614       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1615     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, DL, MVT::i32);
1616 }
1617
1618 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1619 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1620 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1621   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1622   if (Load) {
1623     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1624     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1625       return false;
1626     // Otherwise decide on extension type.
1627     switch (Load->getExtensionType()) {
1628     case ISD::NON_EXTLOAD:
1629       return true;
1630     case ISD::SEXTLOAD:
1631       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1632     case ISD::ZEXTLOAD:
1633       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1634     default:
1635       break;
1636     }
1637   }
1638   return false;
1639 }
1640
1641 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1642 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1643   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1644   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1645     return false;
1646
1647   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1648   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1649   // natural memory operand.
1650   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1651     return false;
1652
1653   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1654   // those later.
1655   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1656   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1657     return false;
1658
1659   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1660   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1661   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1662     return false;
1663
1664   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1665   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1666   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1667     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1668     // we can use things like CHHSI.
1669     if (!ConstOp1)
1670       return true;
1671     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1672     // unsigned integers.
1673     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1674         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1675       return false;
1676     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1677     // signed integers.
1678     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1679         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1680       return false;
1681     return true;
1682   }
1683
1684   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1685   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1686   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1687     return true;
1688   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1689     return true;
1690   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1691       Opcode0 == ISD::AND &&
1692       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1693       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1694     return true;
1695
1696   return false;
1697 }
1698
1699 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1700 // actions are swapped.
1701 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1702   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1703           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1704           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1705           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1706 }
1707
1708 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1709 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1710 // result of the subtraction against zero.
1711 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1712   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1713       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1714     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1715       SDNode *N = *I;
1716       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1717           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1718            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1719         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1720         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, N->getValueType(0));
1721         return;
1722       }
1723     }
1724   }
1725 }
1726
1727 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1728 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1729 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1730 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1731 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1732   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1733   if (C1 && C1->isZero()) {
1734     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1735       SDNode *N = *I;
1736       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1737         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1738         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1739         return;
1740       }
1741     }
1742   }
1743 }
1744
1745 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1746 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1747 // of the sign extension using LTGFR.
1748 //
1749 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1750 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1751 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1752   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1753   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1754       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1755       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1756       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1757     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1758     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1759       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1760       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1761       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1762         SDNode *N = *I;
1763         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1764             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1765           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1766           return;
1767         }
1768       }
1769     }
1770   }
1771 }
1772
1773 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1774 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1775 // reuse CC.
1776 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1777   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1778       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1779       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1780       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1781     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
1782     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits()
1783         <= C.Op0.getValueType().getSizeInBits()) {
1784       unsigned Type = L->getExtensionType();
1785       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
1786           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
1787         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1788         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op0.getValueType());
1789       }
1790     }
1791   }
1792 }
1793
1794 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
1795 // Store it in ShiftVal if so.
1796 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
1797   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1798   if (!Shift)
1799     return false;
1800
1801   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
1802   if (Amount >= N.getValueType().getSizeInBits())
1803     return false;
1804
1805   ShiftVal = Amount;
1806   return true;
1807 }
1808
1809 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
1810 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
1811 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
1812 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
1813 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
1814 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
1815 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1816                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1817                                      unsigned ICmpType) {
1818   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1819
1820   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1821   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
1822       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
1823     return 0;
1824
1825   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1826   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1827   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1828   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1829
1830   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1831   // bit is dropped.
1832   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1833
1834   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1835   if (CmpVal == 0) {
1836     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1837       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1838     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1839       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1840   }
1841   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal <= Low) {
1842     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1843       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1844     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1845       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1846   }
1847   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1848     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1849       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1850     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1851       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1852   }
1853
1854   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1855   if (CmpVal == Mask) {
1856     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1857       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1858     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1859       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1860   }
1861   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1862     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1863       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1864     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1865       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1866   }
1867   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1868     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1869       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1870     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1871       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1872   }
1873
1874   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1875   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1876     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1877       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1878     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1879       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1880   }
1881   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1882     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1883       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1884     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1885       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1886   }
1887
1888   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1889   // as well.
1890   if (Mask == Low + High) {
1891     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1892       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1893     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1894       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1895     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1896       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1897     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1898       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1899   }
1900
1901   // Looks like we've exhausted our options.
1902   return 0;
1903 }
1904
1905 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
1906 // Update the arguments with the TM version if so.
1907 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1908   // Check that we have a comparison with a constant.
1909   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1910   if (!ConstOp1)
1911     return;
1912   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
1913
1914   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
1915   Comparison NewC(C);
1916   uint64_t MaskVal;
1917   ConstantSDNode *Mask = nullptr;
1918   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
1919     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1920     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
1921     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
1922     if (!Mask)
1923       return;
1924     MaskVal = Mask->getZExtValue();
1925   } else {
1926     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
1927     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
1928     // comparison with an i64 immediate.
1929     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
1930         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1931         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1932         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
1933       return;
1934     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
1935     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
1936         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
1937       if (CmpVal == uint64_t(-1))
1938         return;
1939       CmpVal += 1;
1940       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1941     }
1942     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
1943     // be masked off without changing the result.
1944     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
1945     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1946   }
1947   if (!MaskVal)
1948     return;
1949
1950   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
1951   // type are suitable.
1952   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueType().getSizeInBits();
1953   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
1954   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1955       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1956       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1957       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1958                                         MaskVal >> ShiftVal,
1959                                         CmpVal >> ShiftVal,
1960                                         SystemZICMP::Any))) {
1961     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1962     MaskVal >>= ShiftVal;
1963   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1964              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
1965              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1966              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1967                                                MaskVal << ShiftVal,
1968                                                CmpVal << ShiftVal,
1969                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
1970     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1971     MaskVal <<= ShiftVal;
1972   } else {
1973     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
1974                                      NewC.ICmpType);
1975     if (!NewCCMask)
1976       return;
1977   }
1978
1979   // Go ahead and make the change.
1980   C.Opcode = SystemZISD::TM;
1981   C.Op0 = NewC.Op0;
1982   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
1983     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
1984   else
1985     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, DL, C.Op0.getValueType());
1986   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
1987   C.CCMask = NewCCMask;
1988 }
1989
1990 // Return a Comparison that tests the condition-code result of intrinsic
1991 // node Call against constant integer CC using comparison code Cond.
1992 // Opcode is the opcode of the SystemZISD operation for the intrinsic
1993 // and CCValid is the set of possible condition-code results.
1994 static Comparison getIntrinsicCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
1995                                   SDValue Call, unsigned CCValid, uint64_t CC,
1996                                   ISD::CondCode Cond) {
1997   Comparison C(Call, SDValue());
1998   C.Opcode = Opcode;
1999   C.CCValid = CCValid;
2000   if (Cond == ISD::SETEQ)
2001     // bit 3 for CC==0, bit 0 for CC==3, always false for CC>3.
2002     C.CCMask = CC < 4 ? 1 << (3 - CC) : 0;
2003   else if (Cond == ISD::SETNE)
2004     // ...and the inverse of that.
2005     C.CCMask = CC < 4 ? ~(1 << (3 - CC)) : -1;
2006   else if (Cond == ISD::SETLT || Cond == ISD::SETULT)
2007     // bits above bit 3 for CC==0 (always false), bits above bit 0 for CC==3,
2008     // always true for CC>3.
2009     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (4 - CC) : -1;
2010   else if (Cond == ISD::SETGE || Cond == ISD::SETUGE)
2011     // ...and the inverse of that.
2012     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (4 - CC)) : 0;
2013   else if (Cond == ISD::SETLE || Cond == ISD::SETULE)
2014     // bit 3 and above for CC==0, bit 0 and above for CC==3 (always true),
2015     // always true for CC>3.
2016     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (3 - CC) : -1;
2017   else if (Cond == ISD::SETGT || Cond == ISD::SETUGT)
2018     // ...and the inverse of that.
2019     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (3 - CC)) : 0;
2020   else
2021     llvm_unreachable("Unexpected integer comparison type");
2022   C.CCMask &= CCValid;
2023   return C;
2024 }
2025
2026 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
2027 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
2028                          ISD::CondCode Cond, SDLoc DL) {
2029   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
2030     uint64_t Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getZExtValue();
2031     unsigned Opcode, CCValid;
2032     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN &&
2033         CmpOp0.getResNo() == 0 && CmpOp0->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
2034         isIntrinsicWithCCAndChain(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2035       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2036     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN &&
2037         CmpOp0.getResNo() == CmpOp0->getNumValues() - 1 &&
2038         isIntrinsicWithCC(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2039       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2040   }
2041   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
2042   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
2043   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
2044     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
2045     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
2046     adjustForFNeg(C);
2047   } else {
2048     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
2049     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
2050     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
2051     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
2052     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
2053     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
2054     // form fits best.
2055     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
2056         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
2057         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
2058       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
2059     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
2060       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
2061     else
2062       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
2063     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
2064     adjustZeroCmp(DAG, DL, C);
2065     adjustSubwordCmp(DAG, DL, C);
2066     adjustForSubtraction(DAG, DL, C);
2067     adjustForLTGFR(C);
2068     adjustICmpTruncate(DAG, DL, C);
2069   }
2070
2071   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
2072     std::swap(C.Op0, C.Op1);
2073     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
2074   }
2075
2076   adjustForTestUnderMask(DAG, DL, C);
2077   return C;
2078 }
2079
2080 // Emit the comparison instruction described by C.
2081 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
2082   if (!C.Op1.getNode()) {
2083     SDValue Op;
2084     switch (C.Op0.getOpcode()) {
2085     case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
2086       Op = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2087       break;
2088     case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
2089       Op = emitIntrinsicWithGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2090       break;
2091     default:
2092       llvm_unreachable("Invalid comparison operands");
2093     }
2094     return SDValue(Op.getNode(), Op->getNumValues() - 1);
2095   }
2096   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
2097     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
2098                        DAG.getConstant(C.ICmpType, DL, MVT::i32));
2099   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
2100     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
2101                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
2102     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
2103                        DAG.getConstant(RegisterOnly, DL, MVT::i32));
2104   }
2105   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1);
2106 }
2107
2108 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
2109 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
2110 // in Hi and the low part in Lo.
2111 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
2112                             unsigned Extend, SDValue Op0, SDValue Op1,
2113                             SDValue &Hi, SDValue &Lo) {
2114   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
2115   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
2116   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
2117   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul,
2118                    DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2119   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
2120   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
2121 }
2122
2123 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
2124 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
2125 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
2126 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
2127 // in Even and the odd register result in Odd.
2128 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
2129                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
2130                              SDValue Op0, SDValue Op1,
2131                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
2132   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
2133   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
2134                                SDValue(In128, 0), Op1);
2135   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
2136   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2137   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2138 }
2139
2140 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by Glue is
2141 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
2142 // in CCValid, so other values can be ignored.
2143 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Glue,
2144                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
2145   IPMConversion Conversion = getIPMConversion(CCValid, CCMask);
2146   SDValue Result = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
2147
2148   if (Conversion.XORValue)
2149     Result = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MVT::i32, Result,
2150                          DAG.getConstant(Conversion.XORValue, DL, MVT::i32));
2151
2152   if (Conversion.AddValue)
2153     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Result,
2154                          DAG.getConstant(Conversion.AddValue, DL, MVT::i32));
2155
2156   // The SHR/AND sequence should get optimized to an RISBG.
2157   Result = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Result,
2158                        DAG.getConstant(Conversion.Bit, DL, MVT::i32));
2159   if (Conversion.Bit != 31)
2160     Result = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Result,
2161                          DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
2162   return Result;
2163 }
2164
2165 // Return the SystemISD vector comparison operation for CC, or 0 if it cannot
2166 // be done directly.  IsFP is true if CC is for a floating-point rather than
2167 // integer comparison.
2168 static unsigned getVectorComparison(ISD::CondCode CC, bool IsFP) {
2169   switch (CC) {
2170   case ISD::SETOEQ:
2171   case ISD::SETEQ:
2172     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPE : SystemZISD::VICMPE;
2173
2174   case ISD::SETOGE:
2175   case ISD::SETGE:
2176     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPHE : static_cast<SystemZISD::NodeType>(0);
2177
2178   case ISD::SETOGT:
2179   case ISD::SETGT:
2180     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPH : SystemZISD::VICMPH;
2181
2182   case ISD::SETUGT:
2183     return IsFP ? static_cast<SystemZISD::NodeType>(0) : SystemZISD::VICMPHL;
2184
2185   default:
2186     return 0;
2187   }
2188 }
2189
2190 // Return the SystemZISD vector comparison operation for CC or its inverse,
2191 // or 0 if neither can be done directly.  Indicate in Invert whether the
2192 // result is for the inverse of CC.  IsFP is true if CC is for a
2193 // floating-point rather than integer comparison.
2194 static unsigned getVectorComparisonOrInvert(ISD::CondCode CC, bool IsFP,
2195                                             bool &Invert) {
2196   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2197     Invert = false;
2198     return Opcode;
2199   }
2200
2201   CC = ISD::getSetCCInverse(CC, !IsFP);
2202   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2203     Invert = true;
2204     return Opcode;
2205   }
2206
2207   return 0;
2208 }
2209
2210 // Return a v2f64 that contains the extended form of elements Start and Start+1
2211 // of v4f32 value Op.
2212 static SDValue expandV4F32ToV2F64(SelectionDAG &DAG, int Start, SDLoc DL,
2213                                   SDValue Op) {
2214   int Mask[] = { Start, -1, Start + 1, -1 };
2215   Op = DAG.getVectorShuffle(MVT::v4f32, DL, Op, DAG.getUNDEF(MVT::v4f32), Mask);
2216   return DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, DL, MVT::v2f64, Op);
2217 }
2218
2219 // Build a comparison of vectors CmpOp0 and CmpOp1 using opcode Opcode,
2220 // producing a result of type VT.
2221 static SDValue getVectorCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, SDLoc DL,
2222                             EVT VT, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1) {
2223   // There is no hardware support for v4f32, so extend the vector into
2224   // two v2f64s and compare those.
2225   if (CmpOp0.getValueType() == MVT::v4f32) {
2226     SDValue H0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp0);
2227     SDValue L0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp0);
2228     SDValue H1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp1);
2229     SDValue L1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp1);
2230     SDValue HRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, H0, H1);
2231     SDValue LRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, L0, L1);
2232     return DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, VT, HRes, LRes);
2233   }
2234   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2235 }
2236
2237 // Lower a vector comparison of type CC between CmpOp0 and CmpOp1, producing
2238 // an integer mask of type VT.
2239 static SDValue lowerVectorSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
2240                                 ISD::CondCode CC, SDValue CmpOp0,
2241                                 SDValue CmpOp1) {
2242   bool IsFP = CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint();
2243   bool Invert = false;
2244   SDValue Cmp;
2245   switch (CC) {
2246     // Handle tests for order using (or (ogt y x) (oge x y)).
2247   case ISD::SETUO:
2248     Invert = true;
2249   case ISD::SETO: {
2250     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2251     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2252     SDValue GE = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPHE, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2253     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GE);
2254     break;
2255   }
2256
2257     // Handle <> tests using (or (ogt y x) (ogt x y)).
2258   case ISD::SETUEQ:
2259     Invert = true;
2260   case ISD::SETONE: {
2261     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2262     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2263     SDValue GT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2264     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GT);
2265     break;
2266   }
2267
2268     // Otherwise a single comparison is enough.  It doesn't really
2269     // matter whether we try the inversion or the swap first, since
2270     // there are no cases where both work.
2271   default:
2272     if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2273       Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2274     else {
2275       CC = ISD::getSetCCSwappedOperands(CC);
2276       if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2277         Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2278       else
2279         llvm_unreachable("Unhandled comparison");
2280     }
2281     break;
2282   }
2283   if (Invert) {
2284     SDValue Mask = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2285                                DAG.getConstant(65535, DL, MVT::i32));
2286     Mask = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Mask);
2287     Cmp = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Cmp, Mask);
2288   }
2289   return Cmp;
2290 }
2291
2292 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
2293                                           SelectionDAG &DAG) const {
2294   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2295   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2296   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
2297   SDLoc DL(Op);
2298   EVT VT = Op.getValueType();
2299   if (VT.isVector())
2300     return lowerVectorSETCC(DAG, DL, VT, CC, CmpOp0, CmpOp1);
2301
2302   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2303   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2304   return emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2305 }
2306
2307 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2308   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
2309   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
2310   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
2311   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
2312   SDLoc DL(Op);
2313
2314   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2315   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2316   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
2317                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2318                      DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Dest, Glue);
2319 }
2320
2321 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
2322 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
2323 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
2324   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
2325           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
2326           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
2327           Neg.getOperand(1) == Pos &&
2328           (Pos == CmpOp ||
2329            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
2330             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
2331 }
2332
2333 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
2334 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op,
2335                            bool IsNegative) {
2336   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
2337   if (IsNegative)
2338     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
2339                      DAG.getConstant(0, DL, Op.getValueType()), Op);
2340   return Op;
2341 }
2342
2343 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
2344                                               SelectionDAG &DAG) const {
2345   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2346   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2347   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
2348   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
2349   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
2350   SDLoc DL(Op);
2351
2352   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2353
2354   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
2355   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
2356   // This check supplements the one in DAGCombiner.
2357   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
2358       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
2359       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
2360       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
2361       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
2362     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
2363       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
2364     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
2365       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
2366   }
2367
2368   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2369
2370   // Special case for handling -1/0 results.  The shifts we use here
2371   // should get optimized with the IPM conversion sequence.
2372   auto *TrueC = dyn_cast<ConstantSDNode>(TrueOp);
2373   auto *FalseC = dyn_cast<ConstantSDNode>(FalseOp);
2374   if (TrueC && FalseC) {
2375     int64_t TrueVal = TrueC->getSExtValue();
2376     int64_t FalseVal = FalseC->getSExtValue();
2377     if ((TrueVal == -1 && FalseVal == 0) || (TrueVal == 0 && FalseVal == -1)) {
2378       // Invert the condition if we want -1 on false.
2379       if (TrueVal == 0)
2380         C.CCMask ^= C.CCValid;
2381       SDValue Result = emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2382       EVT VT = Op.getValueType();
2383       // Extend the result to VT.  Upper bits are ignored.
2384       if (!is32Bit(VT))
2385         Result = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, Result);
2386       // Sign-extend from the low bit.
2387       SDValue ShAmt = DAG.getConstant(VT.getSizeInBits() - 1, DL, MVT::i32);
2388       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Result, ShAmt);
2389       return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Shl, ShAmt);
2390     }
2391   }
2392
2393   SDValue Ops[] = {TrueOp, FalseOp, DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2394                    DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Glue};
2395
2396   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
2397   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, Ops);
2398 }
2399
2400 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2401                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2402   SDLoc DL(Node);
2403   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2404   int64_t Offset = Node->getOffset();
2405   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2406   Reloc::Model RM = DAG.getTarget().getRelocationModel();
2407   CodeModel::Model CM = DAG.getTarget().getCodeModel();
2408
2409   SDValue Result;
2410   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
2411     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
2412     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
2413     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
2414     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2415
2416     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
2417     Offset -= Anchor;
2418     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
2419       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
2420       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
2421       Offset = 0;
2422     }
2423   } else {
2424     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
2425     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2426     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
2427                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
2428   }
2429
2430   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
2431   // addition for it.
2432   if (Offset != 0)
2433     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
2434                          DAG.getConstant(Offset, DL, PtrVT));
2435
2436   return Result;
2437 }
2438
2439 SDValue SystemZTargetLowering::lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
2440                                                  SelectionDAG &DAG,
2441                                                  unsigned Opcode,
2442                                                  SDValue GOTOffset) const {
2443   SDLoc DL(Node);
2444   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2445   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2446   SDValue Glue;
2447
2448   // __tls_get_offset takes the GOT offset in %r2 and the GOT in %r12.
2449   SDValue GOT = DAG.getGLOBAL_OFFSET_TABLE(PtrVT);
2450   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R12D, GOT, Glue);
2451   Glue = Chain.getValue(1);
2452   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, GOTOffset, Glue);
2453   Glue = Chain.getValue(1);
2454
2455   // The first call operand is the chain and the second is the TLS symbol.
2456   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2457   Ops.push_back(Chain);
2458   Ops.push_back(DAG.getTargetGlobalAddress(Node->getGlobal(), DL,
2459                                            Node->getValueType(0),
2460                                            0, 0));
2461
2462   // Add argument registers to the end of the list so that they are
2463   // known live into the call.
2464   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R2D, PtrVT));
2465   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R12D, PtrVT));
2466
2467   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2468   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
2469   const uint32_t *Mask =
2470       TRI->getCallPreservedMask(DAG.getMachineFunction(), CallingConv::C);
2471   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
2472   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
2473
2474   // Glue the call to the argument copies.
2475   Ops.push_back(Glue);
2476
2477   // Emit the call.
2478   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2479   Chain = DAG.getNode(Opcode, DL, NodeTys, Ops);
2480   Glue = Chain.getValue(1);
2481
2482   // Copy the return value from %r2.
2483   return DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, PtrVT, Glue);
2484 }
2485
2486 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2487                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2488   if (DAG.getTarget().Options.EmulatedTLS)
2489     return LowerToTLSEmulatedModel(Node, DAG);
2490   SDLoc DL(Node);
2491   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2492   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2493   TLSModel::Model model = DAG.getTarget().getTLSModel(GV);
2494
2495   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
2496   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2497                              DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2498   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
2499
2500   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
2501   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2502                              DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
2503   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
2504
2505   // Merge them into a single 64-bit address.
2506   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
2507                                     DAG.getConstant(32, DL, PtrVT));
2508   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
2509
2510   // Get the offset of GA from the thread pointer, based on the TLS model.
2511   SDValue Offset;
2512   switch (model) {
2513     case TLSModel::GeneralDynamic: {
2514       // Load the GOT offset of the tls_index (module ID / per-symbol offset).
2515       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2516         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSGD);
2517
2518       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2519       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2520                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2521                            false, false, false, 0);
2522
2523       // Call __tls_get_offset to retrieve the offset.
2524       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_GDCALL, Offset);
2525       break;
2526     }
2527
2528     case TLSModel::LocalDynamic: {
2529       // Load the GOT offset of the module ID.
2530       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2531         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSLDM);
2532
2533       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2534       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2535                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2536                            false, false, false, 0);
2537
2538       // Call __tls_get_offset to retrieve the module base offset.
2539       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_LDCALL, Offset);
2540
2541       // Note: The SystemZLDCleanupPass will remove redundant computations
2542       // of the module base offset.  Count total number of local-dynamic
2543       // accesses to trigger execution of that pass.
2544       SystemZMachineFunctionInfo* MFI =
2545         DAG.getMachineFunction().getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2546       MFI->incNumLocalDynamicTLSAccesses();
2547
2548       // Add the per-symbol offset.
2549       CPV = SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::DTPOFF);
2550
2551       SDValue DTPOffset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2552       DTPOffset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2553                               DTPOffset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2554                               false, false, false, 0);
2555
2556       Offset = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Offset, DTPOffset);
2557       break;
2558     }
2559
2560     case TLSModel::InitialExec: {
2561       // Load the offset from the GOT.
2562       Offset = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0,
2563                                           SystemZII::MO_INDNTPOFF);
2564       Offset = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Offset);
2565       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2566                            Offset, MachinePointerInfo::getGOT(),
2567                            false, false, false, 0);
2568       break;
2569     }
2570
2571     case TLSModel::LocalExec: {
2572       // Force the offset into the constant pool and load it from there.
2573       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2574         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
2575
2576       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2577       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2578                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2579                            false, false, false, 0);
2580       break;
2581     }
2582   }
2583
2584   // Add the base and offset together.
2585   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
2586 }
2587
2588 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
2589                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2590   SDLoc DL(Node);
2591   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
2592   int64_t Offset = Node->getOffset();
2593   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2594
2595   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
2596   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2597   return Result;
2598 }
2599
2600 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
2601                                               SelectionDAG &DAG) const {
2602   SDLoc DL(JT);
2603   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2604   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
2605
2606   // Use LARL to load the address of the table.
2607   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2608 }
2609
2610 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
2611                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2612   SDLoc DL(CP);
2613   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2614
2615   SDValue Result;
2616   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
2617     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
2618                                        CP->getAlignment());
2619   else
2620     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
2621                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
2622
2623   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
2624   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2625 }
2626
2627 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
2628                                             SelectionDAG &DAG) const {
2629   SDLoc DL(Op);
2630   SDValue In = Op.getOperand(0);
2631   EVT InVT = In.getValueType();
2632   EVT ResVT = Op.getValueType();
2633
2634   // Convert loads directly.  This is normally done by DAGCombiner,
2635   // but we need this case for bitcasts that are created during lowering
2636   // and which are then lowered themselves.
2637   if (auto *LoadN = dyn_cast<LoadSDNode>(In))
2638     return DAG.getLoad(ResVT, DL, LoadN->getChain(), LoadN->getBasePtr(),
2639                        LoadN->getMemOperand());
2640
2641   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
2642     SDValue In64;
2643     if (Subtarget.hasHighWord()) {
2644       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
2645                                        MVT::i64);
2646       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2647                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
2648     } else {
2649       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
2650       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
2651                          DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2652     }
2653     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
2654     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_r32,
2655                                       DL, MVT::f32, Out64);
2656   }
2657   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
2658     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
2659     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_r32, DL,
2660                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
2661     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
2662     if (Subtarget.hasHighWord())
2663       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2664                                         MVT::i32, Out64);
2665     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
2666                                 DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2667     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
2668   }
2669   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
2670 }
2671
2672 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
2673                                             SelectionDAG &DAG) const {
2674   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2675   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
2676     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2677   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2678
2679   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
2680   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
2681   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
2682   SDLoc DL(Op);
2683
2684   // The initial values of each field.
2685   const unsigned NumFields = 4;
2686   SDValue Fields[NumFields] = {
2687     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), DL, PtrVT),
2688     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), DL, PtrVT),
2689     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
2690     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
2691   };
2692
2693   // Store each field into its respective slot.
2694   SDValue MemOps[NumFields];
2695   unsigned Offset = 0;
2696   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
2697     SDValue FieldAddr = Addr;
2698     if (Offset != 0)
2699       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
2700                               DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
2701     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
2702                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
2703                              false, false, 0);
2704     Offset += 8;
2705   }
2706   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps);
2707 }
2708
2709 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
2710                                            SelectionDAG &DAG) const {
2711   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
2712   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
2713   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
2714   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
2715   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
2716   SDLoc DL(Op);
2717
2718   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32, DL),
2719                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
2720                        /*isTailCall*/false,
2721                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
2722 }
2723
2724 SDValue SystemZTargetLowering::
2725 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2726   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
2727   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
2728   SDLoc DL(Op);
2729
2730   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
2731
2732   // Get a reference to the stack pointer.
2733   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
2734
2735   // Get the new stack pointer value.
2736   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
2737
2738   // Copy the new stack pointer back.
2739   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
2740
2741   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
2742   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
2743   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
2744   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2745   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
2746
2747   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
2748   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2749 }
2750
2751 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
2752                                               SelectionDAG &DAG) const {
2753   EVT VT = Op.getValueType();
2754   SDLoc DL(Op);
2755   SDValue Ops[2];
2756   if (is32Bit(VT))
2757     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2758     // We define this so that it can be used for constant division.
2759     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
2760                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2761   else {
2762     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
2763     //
2764     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
2765     //
2766     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
2767     // or all ones:
2768     //
2769     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
2770     //
2771     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
2772     // multiplication:
2773     //
2774     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
2775     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, DL, MVT::i64);
2776     SDValue LL = Op.getOperand(0);
2777     SDValue RL = Op.getOperand(1);
2778     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
2779     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
2780     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2781     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
2782     // low half first, so the results are in reverse order.
2783     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2784                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
2785     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
2786     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
2787     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
2788     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
2789   }
2790   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2791 }
2792
2793 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
2794                                               SelectionDAG &DAG) const {
2795   EVT VT = Op.getValueType();
2796   SDLoc DL(Op);
2797   SDValue Ops[2];
2798   if (is32Bit(VT))
2799     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2800     // We define this so that it can be used for constant division.
2801     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
2802                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2803   else
2804     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2805     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
2806     // low half first, so the results are in reverse order.
2807     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2808                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2809   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2810 }
2811
2812 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
2813                                             SelectionDAG &DAG) const {
2814   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
2815   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
2816   EVT VT = Op.getValueType();
2817   SDLoc DL(Op);
2818   unsigned Opcode;
2819
2820   // We use DSGF for 32-bit division.
2821   if (is32Bit(VT)) {
2822     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
2823     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2824   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
2825     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
2826     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2827   } else    
2828     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
2829
2830   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
2831   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
2832   // the even register and the quotient in the odd register.
2833   SDValue Ops[2];
2834   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
2835                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
2836   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2837 }
2838
2839 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
2840                                             SelectionDAG &DAG) const {
2841   EVT VT = Op.getValueType();
2842   SDLoc DL(Op);
2843
2844   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
2845   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
2846   // in the even register and the quotient in the odd register.
2847   SDValue Ops[2];
2848   if (is32Bit(VT))
2849     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
2850                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2851   else
2852     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
2853                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2854   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2855 }
2856
2857 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2858   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
2859
2860   // Get the known-zero masks for each operand.
2861   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
2862   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
2863   DAG.computeKnownBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
2864   DAG.computeKnownBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
2865
2866   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
2867   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
2868   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
2869                        KnownZero[1].getZExtValue() };
2870   unsigned High, Low;
2871   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
2872     High = 1, Low = 0;
2873   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
2874     High = 0, Low = 1;
2875   else
2876     return Op;
2877
2878   SDValue LowOp = Ops[Low];
2879   SDValue HighOp = Ops[High];
2880
2881   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
2882   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
2883     return Op;
2884
2885   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
2886   // then we're better off using IILF.
2887   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
2888     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
2889     if (!isInt<16>(Value))
2890       return Op;
2891   }
2892
2893   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
2894   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
2895   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
2896       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
2897     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
2898     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
2899     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
2900       HighOp = HighOp0;
2901   }
2902
2903   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
2904   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
2905   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
2906   // can be folded.
2907   SDLoc DL(Op);
2908   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
2909   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
2910                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
2911 }
2912
2913 SDValue SystemZTargetLowering::lowerCTPOP(SDValue Op,
2914                                           SelectionDAG &DAG) const {
2915   EVT VT = Op.getValueType();
2916   SDLoc DL(Op);
2917   Op = Op.getOperand(0);
2918
2919   // Handle vector types via VPOPCT.
2920   if (VT.isVector()) {
2921     Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Op);
2922     Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::v16i8, Op);
2923     switch (VT.getVectorElementType().getSizeInBits()) {
2924     case 8:
2925       break;
2926     case 16: {
2927       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
2928       SDValue Shift = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i32);
2929       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2930       Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2931       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2932       break;
2933     }
2934     case 32: {
2935       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2936                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2937       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2938       break;
2939     }
2940     case 64: {
2941       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2942                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2943       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, MVT::v4i32, Op, Tmp);
2944       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2945       break;
2946     }
2947     default:
2948       llvm_unreachable("Unexpected type");
2949     }
2950     return Op;
2951   }
2952
2953   // Get the known-zero mask for the operand.
2954   APInt KnownZero, KnownOne;
2955   DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
2956   unsigned NumSignificantBits = (~KnownZero).getActiveBits();
2957   if (NumSignificantBits == 0)
2958     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2959
2960   // Skip known-zero high parts of the operand.
2961   int64_t OrigBitSize = VT.getSizeInBits();
2962   int64_t BitSize = (int64_t)1 << Log2_32_Ceil(NumSignificantBits);
2963   BitSize = std::min(BitSize, OrigBitSize);
2964
2965   // The POPCNT instruction counts the number of bits in each byte.
2966   Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op);
2967   Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::i64, Op);
2968   Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
2969
2970   // Add up per-byte counts in a binary tree.  All bits of Op at
2971   // position larger than BitSize remain zero throughout.
2972   for (int64_t I = BitSize / 2; I >= 8; I = I / 2) {
2973     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, DAG.getConstant(I, DL, VT));
2974     if (BitSize != OrigBitSize)
2975       Tmp = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Tmp,
2976                         DAG.getConstant(((uint64_t)1 << BitSize) - 1, DL, VT));
2977     Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2978   }
2979
2980   // Extract overall result from high byte.
2981   if (BitSize > 8)
2982     Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
2983                      DAG.getConstant(BitSize - 8, DL, VT));
2984
2985   return Op;
2986 }
2987
2988 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
2989 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
2990                                                 SelectionDAG &DAG) const {
2991   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2992   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
2993                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
2994                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
2995 }
2996
2997 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store followed
2998 // by a serialization.
2999 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
3000                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3001   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3002   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
3003                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
3004                                     Node->getMemOperand());
3005   return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op), MVT::Other,
3006                                     Chain), 0);
3007 }
3008
3009 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
3010 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
3011 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
3012                                                    SelectionDAG &DAG,
3013                                                    unsigned Opcode) const {
3014   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3015
3016   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
3017   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3018   EVT WideVT = MVT::i32;
3019   if (NarrowVT == WideVT)
3020     return Op;
3021
3022   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3023   SDValue ChainIn = Node->getChain();
3024   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
3025   SDValue Src2 = Node->getVal();
3026   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3027   SDLoc DL(Node);
3028   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3029
3030   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
3031   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
3032     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3033       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
3034       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), DL, Src2.getValueType());
3035     }
3036
3037   // Get the address of the containing word.
3038   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3039                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3040
3041   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3042   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3043   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3044                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3045   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3046
3047   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3048   // bits back to its proper position.
3049   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3050                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3051
3052   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
3053   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
3054   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
3055   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
3056   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
3057   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
3058     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
3059                        DAG.getConstant(32 - BitSize, DL, WideVT));
3060   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
3061       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
3062     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
3063                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, DL, WideVT));
3064
3065   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
3066   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
3067   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
3068                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3069   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
3070                                              NarrowVT, MMO);
3071
3072   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
3073   // bits of a GR32, then truncate it.
3074   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
3075                                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT));
3076   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
3077
3078   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
3079   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
3080 }
3081
3082 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
3083 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
3084 // operations into additions.
3085 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
3086                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3087   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3088   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
3089   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
3090     // A full-width operation.
3091     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
3092     SDValue Src2 = Node->getVal();
3093     SDValue NegSrc2;
3094     SDLoc DL(Src2);
3095
3096     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3097       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
3098       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
3099       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
3100       if (isInt<32>(Value) || Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3101         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, DL, MemVT);
3102     } else if (Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3103       // Use LAA(G) if available.
3104       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, DL, MemVT),
3105                             Src2);
3106
3107     if (NegSrc2.getNode())
3108       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
3109                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
3110                            Node->getMemOperand(), Node->getOrdering(),
3111                            Node->getSynchScope());
3112
3113     // Use the node as-is.
3114     return Op;
3115   }
3116
3117   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
3118 }
3119
3120 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
3121 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
3122 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
3123                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3124   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3125
3126   // We have native support for 32-bit compare and swap.
3127   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3128   EVT WideVT = MVT::i32;
3129   if (NarrowVT == WideVT)
3130     return Op;
3131
3132   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3133   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
3134   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
3135   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
3136   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
3137   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3138   SDLoc DL(Node);
3139   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3140
3141   // Get the address of the containing word.
3142   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3143                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3144
3145   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3146   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3147   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3148                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3149   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3150
3151   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3152   // bits back to its proper position.
3153   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3154                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3155
3156   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
3157   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
3158   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
3159                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3160   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
3161                                              VTList, Ops, NarrowVT, MMO);
3162   return AtomicOp;
3163 }
3164
3165 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
3166                                               SelectionDAG &DAG) const {
3167   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3168   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3169   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3170                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
3171 }
3172
3173 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
3174                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3175   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3176   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3177   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3178                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
3179 }
3180
3181 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
3182                                              SelectionDAG &DAG) const {
3183   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
3184   if (!IsData)
3185     // Just preserve the chain.
3186     return Op.getOperand(0);
3187
3188   SDLoc DL(Op);
3189   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
3190   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
3191   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
3192   SDValue Ops[] = {
3193     Op.getOperand(0),
3194     DAG.getConstant(Code, DL, MVT::i32),
3195     Op.getOperand(1)
3196   };
3197   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, DL,
3198                                  Node->getVTList(), Ops,
3199                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3200 }
3201
3202 // Return an i32 that contains the value of CC immediately after After,
3203 // whose final operand must be MVT::Glue.
3204 static SDValue getCCResult(SelectionDAG &DAG, SDNode *After) {
3205   SDLoc DL(After);
3206   SDValue Glue = SDValue(After, After->getNumValues() - 1);
3207   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
3208   return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
3209                      DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, DL, MVT::i32));
3210 }
3211
3212 SDValue
3213 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3214                                               SelectionDAG &DAG) const {
3215   unsigned Opcode, CCValid;
3216   if (isIntrinsicWithCCAndChain(Op, Opcode, CCValid)) {
3217     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
3218     SDValue Glued = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, Op, Opcode);
3219     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3220     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op.getNode(), 0), CC);
3221     return SDValue();
3222   }
3223
3224   return SDValue();
3225 }
3226
3227 SDValue
3228 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
3229                                                SelectionDAG &DAG) const {
3230   unsigned Opcode, CCValid;
3231   if (isIntrinsicWithCC(Op, Opcode, CCValid)) {
3232     SDValue Glued = emitIntrinsicWithGlue(DAG, Op, Opcode);
3233     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3234     if (Op->getNumValues() == 1)
3235       return CC;
3236     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected a CC and non-CC result");
3237     return DAG.getNode(ISD::MERGE_VALUES, SDLoc(Op), Op->getVTList(),
3238                     Glued, CC);
3239   }
3240
3241   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
3242   switch (Id) {
3243   case Intrinsic::s390_vpdi:
3244     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3245                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3246
3247   case Intrinsic::s390_vperm:
3248     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3249                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3250
3251   case Intrinsic::s390_vuphb:
3252   case Intrinsic::s390_vuphh:
3253   case Intrinsic::s390_vuphf:
3254     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3255                        Op.getOperand(1));
3256
3257   case Intrinsic::s390_vuplhb:
3258   case Intrinsic::s390_vuplhh:
3259   case Intrinsic::s390_vuplhf:
3260     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3261                        Op.getOperand(1));
3262
3263   case Intrinsic::s390_vuplb:
3264   case Intrinsic::s390_vuplhw:
3265   case Intrinsic::s390_vuplf:
3266     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3267                        Op.getOperand(1));
3268
3269   case Intrinsic::s390_vupllb:
3270   case Intrinsic::s390_vupllh:
3271   case Intrinsic::s390_vupllf:
3272     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3273                        Op.getOperand(1));
3274
3275   case Intrinsic::s390_vsumb:
3276   case Intrinsic::s390_vsumh:
3277   case Intrinsic::s390_vsumgh:
3278   case Intrinsic::s390_vsumgf:
3279   case Intrinsic::s390_vsumqf:
3280   case Intrinsic::s390_vsumqg:
3281     return DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3282                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3283   }
3284
3285   return SDValue();
3286 }
3287
3288 namespace {
3289 // Says that SystemZISD operation Opcode can be used to perform the equivalent
3290 // of a VPERM with permute vector Bytes.  If Opcode takes three operands,
3291 // Operand is the constant third operand, otherwise it is the number of
3292 // bytes in each element of the result.
3293 struct Permute {
3294   unsigned Opcode;
3295   unsigned Operand;
3296   unsigned char Bytes[SystemZ::VectorBytes];
3297 };
3298 }
3299
3300 static const Permute PermuteForms[] = {
3301   // VMRHG
3302   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 8,
3303     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3304   // VMRHF
3305   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 4,
3306     { 0, 1, 2, 3, 16, 17, 18, 19, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22, 23 } },
3307   // VMRHH
3308   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 2,
3309     { 0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23 } },
3310   // VMRHB
3311   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 1,
3312     { 0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23 } },
3313   // VMRLG
3314   { SystemZISD::MERGE_LOW, 8,
3315     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } },
3316   // VMRLF
3317   { SystemZISD::MERGE_LOW, 4,
3318     { 8, 9, 10, 11, 24, 25, 26, 27, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31 } },
3319   // VMRLH
3320   { SystemZISD::MERGE_LOW, 2,
3321     { 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31 } },
3322   // VMRLB
3323   { SystemZISD::MERGE_LOW, 1,
3324     { 8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31 } },
3325   // VPKG
3326   { SystemZISD::PACK, 4,
3327     { 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31 } },
3328   // VPKF
3329   { SystemZISD::PACK, 2,
3330     { 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31 } },
3331   // VPKH
3332   { SystemZISD::PACK, 1,
3333     { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 } },
3334   // VPDI V1, V2, 4  (low half of V1, high half of V2)
3335   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 4,
3336     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3337   // VPDI V1, V2, 1  (high half of V1, low half of V2)
3338   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 1,
3339     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } }
3340 };
3341
3342 // Called after matching a vector shuffle against a particular pattern.
3343 // Both the original shuffle and the pattern have two vector operands.
3344 // OpNos[0] is the operand of the original shuffle that should be used for
3345 // operand 0 of the pattern, or -1 if operand 0 of the pattern can be anything.
3346 // OpNos[1] is the same for operand 1 of the pattern.  Resolve these -1s and
3347 // set OpNo0 and OpNo1 to the shuffle operands that should actually be used
3348 // for operands 0 and 1 of the pattern.
3349 static bool chooseShuffleOpNos(int *OpNos, unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3350   if (OpNos[0] < 0) {
3351     if (OpNos[1] < 0)
3352       return false;
3353     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[1];
3354   } else if (OpNos[1] < 0) {
3355     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[0];
3356   } else {
3357     OpNo0 = OpNos[0];
3358     OpNo1 = OpNos[1];
3359   }
3360   return true;
3361 }
3362
3363 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3364 // undefined bytes.  Return true if the VPERM can be implemented using P.
3365 // When returning true set OpNo0 to the VPERM operand that should be
3366 // used for operand 0 of P and likewise OpNo1 for operand 1 of P.
3367 //
3368 // For example, if swapping the VPERM operands allows P to match, OpNo0
3369 // will be 1 and OpNo1 will be 0.  If instead Bytes only refers to one
3370 // operand, but rewriting it to use two duplicated operands allows it to
3371 // match P, then OpNo0 and OpNo1 will be the same.
3372 static bool matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, const Permute &P,
3373                          unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3374   int OpNos[] = { -1, -1 };
3375   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I) {
3376     int Elt = Bytes[I];
3377     if (Elt >= 0) {
3378       // Make sure that the two permute vectors use the same suboperand
3379       // byte number.  Only the operand numbers (the high bits) are
3380       // allowed to differ.
3381       if ((Elt ^ P.Bytes[I]) & (SystemZ::VectorBytes - 1))
3382         return false;
3383       int ModelOpNo = P.Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes;
3384       int RealOpNo = unsigned(Elt) / SystemZ::VectorBytes;
3385       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3386       // elements.
3387       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3388         return false;
3389       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3390     }
3391   }
3392   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3393 }
3394
3395 // As above, but search for a matching permute.
3396 static const Permute *matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3397                                    unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3398   for (auto &P : PermuteForms)
3399     if (matchPermute(Bytes, P, OpNo0, OpNo1))
3400       return &P;
3401   return nullptr;
3402 }
3403
3404 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3405 // undefined bytes.  This permute is an operand of an outer permute.
3406 // See whether redistributing the -1 bytes gives a shuffle that can be
3407 // implemented using P.  If so, set Transform to a VPERM-like permute vector
3408 // that, when applied to the result of P, gives the original permute in Bytes.
3409 static bool matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3410                                const Permute &P,
3411                                SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3412   unsigned To = 0;
3413   for (unsigned From = 0; From < SystemZ::VectorBytes; ++From) {
3414     int Elt = Bytes[From];
3415     if (Elt < 0)
3416       // Byte number From of the result is undefined.
3417       Transform[From] = -1;
3418     else {
3419       while (P.Bytes[To] != Elt) {
3420         To += 1;
3421         if (To == SystemZ::VectorBytes)
3422           return false;
3423       }
3424       Transform[From] = To;
3425     }
3426   }
3427   return true;
3428 }
3429
3430 // As above, but search for a matching permute.
3431 static const Permute *matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3432                                          SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3433   for (auto &P : PermuteForms)
3434     if (matchDoublePermute(Bytes, P, Transform))
3435       return &P;
3436   return nullptr;
3437 }
3438
3439 // Convert the mask of the given VECTOR_SHUFFLE into a byte-level mask,
3440 // as if it had type vNi8.
3441 static void getVPermMask(ShuffleVectorSDNode *VSN,
3442                          SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3443   EVT VT = VSN->getValueType(0);
3444   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3445   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3446   Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3447   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3448     int Index = VSN->getMaskElt(I);
3449     if (Index >= 0)
3450       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3451         Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3452   }
3453 }
3454
3455 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3456 // undefined bytes.  See whether bytes [Start, Start + BytesPerElement) of
3457 // the result come from a contiguous sequence of bytes from one input.
3458 // Set Base to the selector for the first byte if so.
3459 static bool getShuffleInput(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, unsigned Start,
3460                             unsigned BytesPerElement, int &Base) {
3461   Base = -1;
3462   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I) {
3463     if (Bytes[Start + I] >= 0) {
3464       unsigned Elem = Bytes[Start + I];
3465       if (Base < 0) {
3466         Base = Elem - I;
3467         // Make sure the bytes would come from one input operand.
3468         if (unsigned(Base) % Bytes.size() + BytesPerElement > Bytes.size())
3469           return false;
3470       } else if (unsigned(Base) != Elem - I)
3471         return false;
3472     }
3473   }
3474   return true;
3475 }
3476
3477 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3478 // undefined bytes.  Return true if it can be performed using VSLDI.
3479 // When returning true, set StartIndex to the shift amount and OpNo0
3480 // and OpNo1 to the VPERM operands that should be used as the first
3481 // and second shift operand respectively.
3482 static bool isShlDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3483                                unsigned &StartIndex, unsigned &OpNo0,
3484                                unsigned &OpNo1) {
3485   int OpNos[] = { -1, -1 };
3486   int Shift = -1;
3487   for (unsigned I = 0; I < 16; ++I) {
3488     int Index = Bytes[I];
3489     if (Index >= 0) {
3490       int ExpectedShift = (Index - I) % SystemZ::VectorBytes;
3491       int ModelOpNo = unsigned(ExpectedShift + I) / SystemZ::VectorBytes;
3492       int RealOpNo = unsigned(Index) / SystemZ::VectorBytes;
3493       if (Shift < 0)
3494         Shift = ExpectedShift;
3495       else if (Shift != ExpectedShift)
3496         return false;
3497       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3498       // elements.
3499       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3500         return false;
3501       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3502     }
3503   }
3504   StartIndex = Shift;
3505   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3506 }
3507
3508 // Create a node that performs P on operands Op0 and Op1, casting the
3509 // operands to the appropriate type.  The type of the result is determined by P.
3510 static SDValue getPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
3511                               const Permute &P, SDValue Op0, SDValue Op1) {
3512   // VPDI (PERMUTE_DWORDS) always operates on v2i64s.  The input
3513   // elements of a PACK are twice as wide as the outputs.
3514   unsigned InBytes = (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS ? 8 :
3515                       P.Opcode == SystemZISD::PACK ? P.Operand * 2 :
3516                       P.Operand);
3517   // Cast both operands to the appropriate type.
3518   MVT InVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(InBytes * 8),
3519                               SystemZ::VectorBytes / InBytes);
3520   Op0 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op0);
3521   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op1);
3522   SDValue Op;
3523   if (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS) {
3524     SDValue Op2 = DAG.getConstant(P.Operand, DL, MVT::i32);
3525     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, DL, InVT, Op0, Op1, Op2);
3526   } else if (P.Opcode == SystemZISD::PACK) {
3527     MVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(P.Operand * 8),
3528                                  SystemZ::VectorBytes / P.Operand);
3529     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, OutVT, Op0, Op1);
3530   } else {
3531     Op = DAG.getNode(P.Opcode, DL, InVT, Op0, Op1);
3532   }
3533   return Op;
3534 }
3535
3536 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3537 // undefined bytes.  Implement it on operands Ops[0] and Ops[1] using
3538 // VSLDI or VPERM.
3539 static SDValue getGeneralPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue *Ops,
3540                                      const SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3541   for (unsigned I = 0; I < 2; ++I)
3542     Ops[I] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Ops[I]);
3543
3544   // First see whether VSLDI can be used.
3545   unsigned StartIndex, OpNo0, OpNo1;
3546   if (isShlDoublePermute(Bytes, StartIndex, OpNo0, OpNo1))
3547     return DAG.getNode(SystemZISD::SHL_DOUBLE, DL, MVT::v16i8, Ops[OpNo0],
3548                        Ops[OpNo1], DAG.getConstant(StartIndex, DL, MVT::i32));
3549
3550   // Fall back on VPERM.  Construct an SDNode for the permute vector.
3551   SDValue IndexNodes[SystemZ::VectorBytes];
3552   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3553     if (Bytes[I] >= 0)
3554       IndexNodes[I] = DAG.getConstant(Bytes[I], DL, MVT::i32);
3555     else
3556       IndexNodes[I] = DAG.getUNDEF(MVT::i32);
3557   SDValue Op2 = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v16i8, IndexNodes);
3558   return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, DL, MVT::v16i8, Ops[0], Ops[1], Op2);
3559 }
3560
3561 namespace {
3562 // Describes a general N-operand vector shuffle.
3563 struct GeneralShuffle {
3564   GeneralShuffle(EVT vt) : VT(vt) {}
3565   void addUndef();
3566   void add(SDValue, unsigned);
3567   SDValue getNode(SelectionDAG &, SDLoc);
3568
3569   // The operands of the shuffle.
3570   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops;
3571
3572   // Index I is -1 if byte I of the result is undefined.  Otherwise the
3573   // result comes from byte Bytes[I] % SystemZ::VectorBytes of operand
3574   // Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes.
3575   SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
3576
3577   // The type of the shuffle result.
3578   EVT VT;
3579 };
3580 }
3581
3582 // Add an extra undefined element to the shuffle.
3583 void GeneralShuffle::addUndef() {
3584   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3585   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3586     Bytes.push_back(-1);
3587 }
3588
3589 // Add an extra element to the shuffle, taking it from element Elem of Op.
3590 // A null Op indicates a vector input whose value will be calculated later;
3591 // there is at most one such input per shuffle and it always has the same
3592 // type as the result.
3593 void GeneralShuffle::add(SDValue Op, unsigned Elem) {
3594   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3595
3596   // The source vector can have wider elements than the result,
3597   // either through an explicit TRUNCATE or because of type legalization.
3598   // We want the least significant part.
3599   EVT FromVT = Op.getNode() ? Op.getValueType() : VT;
3600   unsigned FromBytesPerElement = FromVT.getVectorElementType().getStoreSize();
3601   assert(FromBytesPerElement >= BytesPerElement &&
3602          "Invalid EXTRACT_VECTOR_ELT");
3603   unsigned Byte = ((Elem * FromBytesPerElement) % SystemZ::VectorBytes +
3604                    (FromBytesPerElement - BytesPerElement));
3605
3606   // Look through things like shuffles and bitcasts.
3607   while (Op.getNode()) {
3608     if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
3609       Op = Op.getOperand(0);
3610     else if (Op.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Op.hasOneUse()) {
3611       // See whether the bytes we need come from a contiguous part of one
3612       // operand.
3613       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> OpBytes;
3614       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), OpBytes);
3615       int NewByte;
3616       if (!getShuffleInput(OpBytes, Byte, BytesPerElement, NewByte))
3617         break;
3618       if (NewByte < 0) {
3619         addUndef();
3620         return;
3621       }
3622       Op = Op.getOperand(unsigned(NewByte) / SystemZ::VectorBytes);
3623       Byte = unsigned(NewByte) % SystemZ::VectorBytes;
3624     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3625       addUndef();
3626       return;
3627     } else
3628       break;
3629   }
3630
3631   // Make sure that the source of the extraction is in Ops.
3632   unsigned OpNo = 0;
3633   for (; OpNo < Ops.size(); ++OpNo)
3634     if (Ops[OpNo] == Op)
3635       break;
3636   if (OpNo == Ops.size())
3637     Ops.push_back(Op);
3638
3639   // Add the element to Bytes.
3640   unsigned Base = OpNo * SystemZ::VectorBytes + Byte;
3641   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3642     Bytes.push_back(Base + I);
3643 }
3644
3645 // Return SDNodes for the completed shuffle.
3646 SDValue GeneralShuffle::getNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL) {
3647   assert(Bytes.size() == SystemZ::VectorBytes && "Incomplete vector");
3648
3649   if (Ops.size() == 0)
3650     return DAG.getUNDEF(VT);
3651
3652   // Make sure that there are at least two shuffle operands.
3653   if (Ops.size() == 1)
3654     Ops.push_back(DAG.getUNDEF(MVT::v16i8));
3655
3656   // Create a tree of shuffles, deferring root node until after the loop.
3657   // Try to redistribute the undefined elements of non-root nodes so that
3658   // the non-root shuffles match something like a pack or merge, then adjust
3659   // the parent node's permute vector to compensate for the new order.
3660   // Among other things, this copes with vectors like <2 x i16> that were
3661   // padded with undefined elements during type legalization.
3662   //
3663   // In the best case this redistribution will lead to the whole tree
3664   // using packs and merges.  It should rarely be a loss in other cases.
3665   unsigned Stride = 1;
3666   for (; Stride * 2 < Ops.size(); Stride *= 2) {
3667     for (unsigned I = 0; I < Ops.size() - Stride; I += Stride * 2) {
3668       SDValue SubOps[] = { Ops[I], Ops[I + Stride] };
3669
3670       // Create a mask for just these two operands.
3671       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytes(SystemZ::VectorBytes);
3672       for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3673         unsigned OpNo = unsigned(Bytes[J]) / SystemZ::VectorBytes;
3674         unsigned Byte = unsigned(Bytes[J]) % SystemZ::VectorBytes;
3675         if (OpNo == I)
3676           NewBytes[J] = Byte;
3677         else if (OpNo == I + Stride)
3678           NewBytes[J] = SystemZ::VectorBytes + Byte;
3679         else
3680           NewBytes[J] = -1;
3681       }
3682       // See if it would be better to reorganize NewMask to avoid using VPERM.
3683       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytesMap(SystemZ::VectorBytes);
3684       if (const Permute *P = matchDoublePermute(NewBytes, NewBytesMap)) {
3685         Ops[I] = getPermuteNode(DAG, DL, *P, SubOps[0], SubOps[1]);
3686         // Applying NewBytesMap to Ops[I] gets back to NewBytes.
3687         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3688           if (NewBytes[J] >= 0) {
3689             assert(unsigned(NewBytesMap[J]) < SystemZ::VectorBytes &&
3690                    "Invalid double permute");
3691             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + NewBytesMap[J];
3692           } else
3693             assert(NewBytesMap[J] < 0 && "Invalid double permute");
3694         }
3695       } else {
3696         // Just use NewBytes on the operands.
3697         Ops[I] = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, SubOps, NewBytes);
3698         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J)
3699           if (NewBytes[J] >= 0)
3700             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + J;
3701       }
3702     }
3703   }
3704
3705   // Now we just have 2 inputs.  Put the second operand in Ops[1].
3706   if (Stride > 1) {
3707     Ops[1] = Ops[Stride];
3708     for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3709       if (Bytes[I] >= int(SystemZ::VectorBytes))
3710         Bytes[I] -= (Stride - 1) * SystemZ::VectorBytes;
3711   }
3712
3713   // Look for an instruction that can do the permute without resorting
3714   // to VPERM.
3715   unsigned OpNo0, OpNo1;
3716   SDValue Op;
3717   if (const Permute *P = matchPermute(Bytes, OpNo0, OpNo1))
3718     Op = getPermuteNode(DAG, DL, *P, Ops[OpNo0], Ops[OpNo1]);
3719   else
3720     Op = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, &Ops[0], Bytes);
3721   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3722 }
3723
3724 // Return true if the given BUILD_VECTOR is a scalar-to-vector conversion.
3725 static bool isScalarToVector(SDValue Op) {
3726   for (unsigned I = 1, E = Op.getNumOperands(); I != E; ++I)
3727     if (Op.getOperand(I).getOpcode() != ISD::UNDEF)
3728       return false;
3729   return true;
3730 }
3731
3732 // Return a vector of type VT that contains Value in the first element.
3733 // The other elements don't matter.
3734 static SDValue buildScalarToVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3735                                    SDValue Value) {
3736   // If we have a constant, replicate it to all elements and let the
3737   // BUILD_VECTOR lowering take care of it.
3738   if (Value.getOpcode() == ISD::Constant ||
3739       Value.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3740     SmallVector<SDValue, 16> Ops(VT.getVectorNumElements(), Value);
3741     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Ops);
3742   }
3743   if (Value.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3744     return DAG.getUNDEF(VT);
3745   return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, DL, VT, Value);
3746 }
3747
3748 // Return a vector of type VT in which Op0 is in element 0 and Op1 is in
3749 // element 1.  Used for cases in which replication is cheap.
3750 static SDValue buildMergeScalars(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3751                                  SDValue Op0, SDValue Op1) {
3752   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3753     if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3754       return DAG.getUNDEF(VT);
3755     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op1);
3756   }
3757   if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3758     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0);
3759   return DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH, DL, VT,
3760                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op0),
3761                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op1));
3762 }
3763
3764 // Extend GPR scalars Op0 and Op1 to doublewords and return a v2i64
3765 // vector for them.
3766 static SDValue joinDwords(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op0,
3767                           SDValue Op1) {
3768   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF && Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3769     return DAG.getUNDEF(MVT::v2i64);
3770   // If one of the two inputs is undefined then replicate the other one,
3771   // in order to avoid using another register unnecessarily.
3772   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3773     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3774   else if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3775     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3776   else {
3777     Op0 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3778     Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3779   }
3780   return DAG.getNode(SystemZISD::JOIN_DWORDS, DL, MVT::v2i64, Op0, Op1);
3781 }
3782
3783 // Try to represent constant BUILD_VECTOR node BVN using a
3784 // SystemZISD::BYTE_MASK-style mask.  Store the mask value in Mask
3785 // on success.
3786 static bool tryBuildVectorByteMask(BuildVectorSDNode *BVN, uint64_t &Mask) {
3787   EVT ElemVT = BVN->getValueType(0).getVectorElementType();
3788   unsigned BytesPerElement = ElemVT.getStoreSize();
3789   for (unsigned I = 0, E = BVN->getNumOperands(); I != E; ++I) {
3790     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3791     if (Op.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3792       uint64_t Value;
3793       if (Op.getOpcode() == ISD::Constant)
3794         Value = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
3795       else if (Op.getOpcode() == ISD::ConstantFP)
3796         Value = (dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF().bitcastToAPInt()
3797                  .getZExtValue());
3798       else
3799         return false;
3800       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J) {
3801         uint64_t Byte = (Value >> (J * 8)) & 0xff;
3802         if (Byte == 0xff)
3803           Mask |= 1ULL << ((E - I - 1) * BytesPerElement + J);
3804         else if (Byte != 0)
3805           return false;
3806       }
3807     }
3808   }
3809   return true;
3810 }
3811
3812 // Try to load a vector constant in which BitsPerElement-bit value Value
3813 // is replicated to fill the vector.  VT is the type of the resulting
3814 // constant, which may have elements of a different size from BitsPerElement.
3815 // Return the SDValue of the constant on success, otherwise return
3816 // an empty value.
3817 static SDValue tryBuildVectorReplicate(SelectionDAG &DAG,
3818                                        const SystemZInstrInfo *TII,
3819                                        SDLoc DL, EVT VT, uint64_t Value,
3820                                        unsigned BitsPerElement) {
3821   // Signed 16-bit values can be replicated using VREPI.
3822   int64_t SignedValue = SignExtend64(Value, BitsPerElement);
3823   if (isInt<16>(SignedValue)) {
3824     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3825                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3826     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VecVT,
3827                              DAG.getConstant(SignedValue, DL, MVT::i32));
3828     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3829   }
3830   // See whether rotating the constant left some N places gives a value that
3831   // is one less than a power of 2 (i.e. all zeros followed by all ones).
3832   // If so we can use VGM.
3833   unsigned Start, End;
3834   if (TII->isRxSBGMask(Value, BitsPerElement, Start, End)) {
3835     // isRxSBGMask returns the bit numbers for a full 64-bit value,
3836     // with 0 denoting 1 << 63 and 63 denoting 1.  Convert them to
3837     // bit numbers for an BitsPerElement value, so that 0 denotes
3838     // 1 << (BitsPerElement-1).
3839     Start -= 64 - BitsPerElement;
3840     End -= 64 - BitsPerElement;
3841     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3842                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3843     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::ROTATE_MASK, DL, VecVT,
3844                              DAG.getConstant(Start, DL, MVT::i32),
3845                              DAG.getConstant(End, DL, MVT::i32));
3846     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3847   }
3848   return SDValue();
3849 }
3850
3851 // If a BUILD_VECTOR contains some EXTRACT_VECTOR_ELTs, it's usually
3852 // better to use VECTOR_SHUFFLEs on them, only using BUILD_VECTOR for
3853 // the non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements.  See if the given BUILD_VECTOR
3854 // would benefit from this representation and return it if so.
3855 static SDValue tryBuildVectorShuffle(SelectionDAG &DAG,
3856                                      BuildVectorSDNode *BVN) {
3857   EVT VT = BVN->getValueType(0);
3858   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3859
3860   // Represent the BUILD_VECTOR as an N-operand VECTOR_SHUFFLE-like operation
3861   // on byte vectors.  If there are non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements that still
3862   // need a BUILD_VECTOR, add an additional placeholder operand for that
3863   // BUILD_VECTOR and store its operands in ResidueOps.
3864   GeneralShuffle GS(VT);
3865   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> ResidueOps;
3866   bool FoundOne = false;
3867   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3868     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3869     if (Op.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
3870       Op = Op.getOperand(0);
3871     if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
3872         Op.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
3873       unsigned Elem = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3874       GS.add(Op.getOperand(0), Elem);
3875       FoundOne = true;
3876     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3877       GS.addUndef();
3878     } else {
3879       GS.add(SDValue(), ResidueOps.size());
3880       ResidueOps.push_back(Op);
3881     }
3882   }
3883
3884   // Nothing to do if there are no EXTRACT_VECTOR_ELTs.
3885   if (!FoundOne)
3886     return SDValue();
3887
3888   // Create the BUILD_VECTOR for the remaining elements, if any.
3889   if (!ResidueOps.empty()) {
3890     while (ResidueOps.size() < NumElements)
3891       ResidueOps.push_back(DAG.getUNDEF(VT.getVectorElementType()));
3892     for (auto &Op : GS.Ops) {
3893       if (!Op.getNode()) {
3894         Op = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SDLoc(BVN), VT, ResidueOps);
3895         break;
3896       }
3897     }
3898   }
3899   return GS.getNode(DAG, SDLoc(BVN));
3900 }
3901
3902 // Combine GPR scalar values Elems into a vector of type VT.
3903 static SDValue buildVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3904                            SmallVectorImpl<SDValue> &Elems) {
3905   // See whether there is a single replicated value.
3906   SDValue Single;
3907   unsigned int NumElements = Elems.size();
3908   unsigned int Count = 0;
3909   for (auto Elem : Elems) {
3910     if (Elem.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3911       if (!Single.getNode())
3912         Single = Elem;
3913       else if (Elem != Single) {
3914         Single = SDValue();
3915         break;
3916       }
3917       Count += 1;
3918     }
3919   }
3920   // There are three cases here:
3921   //
3922   // - if the only defined element is a loaded one, the best sequence
3923   //   is a replicating load.
3924   //
3925   // - otherwise, if the only defined element is an i64 value, we will
3926   //   end up with the same VLVGP sequence regardless of whether we short-cut
3927   //   for replication or fall through to the later code.
3928   //
3929   // - otherwise, if the only defined element is an i32 or smaller value,
3930   //   we would need 2 instructions to replicate it: VLVGP followed by VREPx.
3931   //   This is only a win if the single defined element is used more than once.
3932   //   In other cases we're better off using a single VLVGx.
3933   if (Single.getNode() && (Count > 1 || Single.getOpcode() == ISD::LOAD))
3934     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Single);
3935
3936   // The best way of building a v2i64 from two i64s is to use VLVGP.
3937   if (VT == MVT::v2i64)
3938     return joinDwords(DAG, DL, Elems[0], Elems[1]);
3939
3940   // Use a 64-bit merge high to combine two doubles.
3941   if (VT == MVT::v2f64)
3942     return buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3943
3944   // Build v4f32 values directly from the FPRs:
3945   //
3946   //   <Axxx> <Bxxx> <Cxxxx> <Dxxx>
3947   //         V              V         VMRHF
3948   //      <ABxx>         <CDxx>
3949   //                V                 VMRHG
3950   //              <ABCD>
3951   if (VT == MVT::v4f32) {
3952     SDValue Op01 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3953     SDValue Op23 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[2], Elems[3]);
3954     // Avoid unnecessary undefs by reusing the other operand.
3955     if (Op01.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3956       Op01 = Op23;
3957     else if (Op23.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3958       Op23 = Op01;
3959     // Merging identical replications is a no-op.
3960     if (Op01.getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE && Op01 == Op23)
3961       return Op01;
3962     Op01 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op01);
3963     Op23 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op23);
3964     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH,
3965                              DL, MVT::v2i64, Op01, Op23);
3966     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3967   }
3968
3969   // Collect the constant terms.
3970   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Constants(NumElements, SDValue());
3971   SmallVector<bool, SystemZ::VectorBytes> Done(NumElements, false);
3972
3973   unsigned NumConstants = 0;
3974   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3975     SDValue Elem = Elems[I];
3976     if (Elem.getOpcode() == ISD::Constant ||
3977         Elem.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3978       NumConstants += 1;
3979       Constants[I] = Elem;
3980       Done[I] = true;
3981     }
3982   }
3983   // If there was at least one constant, fill in the other elements of
3984   // Constants with undefs to get a full vector constant and use that
3985   // as the starting point.
3986   SDValue Result;
3987   if (NumConstants > 0) {
3988     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3989       if (!Constants[I].getNode())
3990         Constants[I] = DAG.getUNDEF(Elems[I].getValueType());
3991     Result = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Constants);
3992   } else {
3993     // Otherwise try to use VLVGP to start the sequence in order to
3994     // avoid a false dependency on any previous contents of the vector
3995     // register.  This only makes sense if one of the associated elements
3996     // is defined.
3997     unsigned I1 = NumElements / 2 - 1;
3998     unsigned I2 = NumElements - 1;
3999     bool Def1 = (Elems[I1].getOpcode() != ISD::UNDEF);
4000     bool Def2 = (Elems[I2].getOpcode() != ISD::UNDEF);
4001     if (Def1 || Def2) {
4002       SDValue Elem1 = Elems[Def1 ? I1 : I2];
4003       SDValue Elem2 = Elems[Def2 ? I2 : I1];
4004       Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
4005                            joinDwords(DAG, DL, Elem1, Elem2));
4006       Done[I1] = true;
4007       Done[I2] = true;
4008     } else
4009       Result = DAG.getUNDEF(VT);
4010   }
4011
4012   // Use VLVGx to insert the other elements.
4013   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4014     if (!Done[I] && Elems[I].getOpcode() != ISD::UNDEF)
4015       Result = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT, Result, Elems[I],
4016                            DAG.getConstant(I, DL, MVT::i32));
4017   return Result;
4018 }
4019
4020 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBUILD_VECTOR(SDValue Op,
4021                                                  SelectionDAG &DAG) const {
4022   const SystemZInstrInfo *TII =
4023     static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4024   auto *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Op.getNode());
4025   SDLoc DL(Op);
4026   EVT VT = Op.getValueType();
4027
4028   if (BVN->isConstant()) {
4029     // Try using VECTOR GENERATE BYTE MASK.  This is the architecturally-
4030     // preferred way of creating all-zero and all-one vectors so give it
4031     // priority over other methods below.
4032     uint64_t Mask = 0;
4033     if (tryBuildVectorByteMask(BVN, Mask)) {
4034       SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
4035                                DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
4036       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4037     }
4038
4039     // Try using some form of replication.
4040     APInt SplatBits, SplatUndef;
4041     unsigned SplatBitSize;
4042     bool HasAnyUndefs;
4043     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4044                              8, true) &&
4045         SplatBitSize <= 64) {
4046       // First try assuming that any undefined bits above the highest set bit
4047       // and below the lowest set bit are 1s.  This increases the likelihood of
4048       // being able to use a sign-extended element value in VECTOR REPLICATE
4049       // IMMEDIATE or a wraparound mask in VECTOR GENERATE MASK.
4050       uint64_t SplatBitsZ = SplatBits.getZExtValue();
4051       uint64_t SplatUndefZ = SplatUndef.getZExtValue();
4052       uint64_t Lower = (SplatUndefZ
4053                         & ((uint64_t(1) << findFirstSet(SplatBitsZ)) - 1));
4054       uint64_t Upper = (SplatUndefZ
4055                         & ~((uint64_t(1) << findLastSet(SplatBitsZ)) - 1));
4056       uint64_t Value = SplatBitsZ | Upper | Lower;
4057       SDValue Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value,
4058                                            SplatBitSize);
4059       if (Op.getNode())
4060         return Op;
4061
4062       // Now try assuming that any undefined bits between the first and
4063       // last defined set bits are set.  This increases the chances of
4064       // using a non-wraparound mask.
4065       uint64_t Middle = SplatUndefZ & ~Upper & ~Lower;
4066       Value = SplatBitsZ | Middle;
4067       Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value, SplatBitSize);
4068       if (Op.getNode())
4069         return Op;
4070     }
4071
4072     // Fall back to loading it from memory.
4073     return SDValue();
4074   }
4075
4076   // See if we should use shuffles to construct the vector from other vectors.
4077   SDValue Res = tryBuildVectorShuffle(DAG, BVN);
4078   if (Res.getNode())
4079     return Res;
4080
4081   // Detect SCALAR_TO_VECTOR conversions.
4082   if (isOperationLegal(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT) && isScalarToVector(Op))
4083     return buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op.getOperand(0));
4084
4085   // Otherwise use buildVector to build the vector up from GPRs.
4086   unsigned NumElements = Op.getNumOperands();
4087   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops(NumElements);
4088   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4089     Ops[I] = Op.getOperand(I);
4090   return buildVector(DAG, DL, VT, Ops);
4091 }
4092
4093 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op,
4094                                                    SelectionDAG &DAG) const {
4095   auto *VSN = cast<ShuffleVectorSDNode>(Op.getNode());
4096   SDLoc DL(Op);
4097   EVT VT = Op.getValueType();
4098   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
4099
4100   if (VSN->isSplat()) {
4101     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4102     unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4103     assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4104            "Splat index should be defined and in first operand");
4105     // See whether the value we're splatting is directly available as a scalar.
4106     if ((Index == 0 && Op0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4107         Op0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
4108       return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0.getOperand(Index));
4109     // Otherwise keep it as a vector-to-vector operation.
4110     return DAG.getNode(SystemZISD::SPLAT, DL, VT, Op.getOperand(0),
4111                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4112   }
4113
4114   GeneralShuffle GS(VT);
4115   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4116     int Elt = VSN->getMaskElt(I);
4117     if (Elt < 0)
4118       GS.addUndef();
4119     else
4120       GS.add(Op.getOperand(unsigned(Elt) / NumElements),
4121              unsigned(Elt) % NumElements);
4122   }
4123   return GS.getNode(DAG, SDLoc(VSN));
4124 }
4125
4126 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op,
4127                                                      SelectionDAG &DAG) const {
4128   SDLoc DL(Op);
4129   // Just insert the scalar into element 0 of an undefined vector.
4130   return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL,
4131                      Op.getValueType(), DAG.getUNDEF(Op.getValueType()),
4132                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
4133 }
4134
4135 SDValue SystemZTargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4136                                                       SelectionDAG &DAG) const {
4137   // Handle insertions of floating-point values.
4138   SDLoc DL(Op);
4139   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4140   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4141   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
4142   EVT VT = Op.getValueType();
4143
4144   // Insertions into constant indices of a v2f64 can be done using VPDI.
4145   // However, if the inserted value is a bitcast or a constant then it's
4146   // better to use GPRs, as below.
4147   if (VT == MVT::v2f64 &&
4148       Op1.getOpcode() != ISD::BITCAST &&
4149       Op1.getOpcode() != ISD::ConstantFP &&
4150       Op2.getOpcode() == ISD::Constant) {
4151     uint64_t Index = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op2)->getZExtValue();
4152     unsigned Mask = VT.getVectorNumElements() - 1;
4153     if (Index <= Mask)
4154       return Op;
4155   }
4156
4157   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and insert via a GPR.
4158   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getVectorElementType().getSizeInBits());
4159   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VT.getVectorNumElements());
4160   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, IntVecVT,
4161                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0),
4162                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVT, Op1), Op2);
4163   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4164 }
4165
4166 SDValue
4167 SystemZTargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4168                                                SelectionDAG &DAG) const {
4169   // Handle extractions of floating-point values.
4170   SDLoc DL(Op);
4171   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4172   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4173   EVT VT = Op.getValueType();
4174   EVT VecVT = Op0.getValueType();
4175
4176   // Extractions of constant indices can be done directly.
4177   if (auto *CIndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1)) {
4178     uint64_t Index = CIndexN->getZExtValue();
4179     unsigned Mask = VecVT.getVectorNumElements() - 1;
4180     if (Index <= Mask)
4181       return Op;
4182   }
4183
4184   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and extract via a GPR.
4185   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
4186   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VecVT.getVectorNumElements());
4187   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, IntVT,
4188                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0), Op1);
4189   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4190 }
4191
4192 SDValue
4193 SystemZTargetLowering::lowerExtendVectorInreg(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4194                                               unsigned UnpackHigh) const {
4195   SDValue PackedOp = Op.getOperand(0);
4196   EVT OutVT = Op.getValueType();
4197   EVT InVT = PackedOp.getValueType();
4198   unsigned ToBits = OutVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
4199   unsigned FromBits = InVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
4200   do {
4201     FromBits *= 2;
4202     EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(FromBits),
4203                                  SystemZ::VectorBits / FromBits);
4204     PackedOp = DAG.getNode(UnpackHigh, SDLoc(PackedOp), OutVT, PackedOp);
4205   } while (FromBits != ToBits);
4206   return PackedOp;
4207 }
4208
4209 SDValue SystemZTargetLowering::lowerShift(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4210                                           unsigned ByScalar) const {
4211   // Look for cases where a vector shift can use the *_BY_SCALAR form.
4212   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4213   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4214   SDLoc DL(Op);
4215   EVT VT = Op.getValueType();
4216   unsigned ElemBitSize = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
4217
4218   // See whether the shift vector is a splat represented as BUILD_VECTOR.
4219   if (auto *BVN = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(Op1)) {
4220     APInt SplatBits, SplatUndef;
4221     unsigned SplatBitSize;
4222     bool HasAnyUndefs;
4223     // Check for constant splats.  Use ElemBitSize as the minimum element
4224     // width and reject splats that need wider elements.
4225     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4226                              ElemBitSize, true) &&
4227         SplatBitSize == ElemBitSize) {
4228       SDValue Shift = DAG.getConstant(SplatBits.getZExtValue() & 0xfff,
4229                                       DL, MVT::i32);
4230       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4231     }
4232     // Check for variable splats.
4233     BitVector UndefElements;
4234     SDValue Splat = BVN->getSplatValue(&UndefElements);
4235     if (Splat) {
4236       // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4237       // or a truncation.
4238       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Splat);
4239       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4240     }
4241   }
4242
4243   // See whether the shift vector is a splat represented as SHUFFLE_VECTOR,
4244   // and the shift amount is directly available in a GPR.
4245   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(Op1)) {
4246     if (VSN->isSplat()) {
4247       SDValue VSNOp0 = VSN->getOperand(0);
4248       unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4249       assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4250              "Splat index should be defined and in first operand");
4251       if ((Index == 0 && VSNOp0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4252           VSNOp0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
4253         // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4254         // or a truncation.
4255         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32,
4256                                     VSNOp0.getOperand(Index));
4257         return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4258       }
4259     }
4260   }
4261
4262   // Otherwise just treat the current form as legal.
4263   return Op;
4264 }
4265
4266 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
4267                                               SelectionDAG &DAG) const {
4268   switch (Op.getOpcode()) {
4269   case ISD::BR_CC:
4270     return lowerBR_CC(Op, DAG);
4271   case ISD::SELECT_CC:
4272     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
4273   case ISD::SETCC:
4274     return lowerSETCC(Op, DAG);
4275   case ISD::GlobalAddress:
4276     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4277   case ISD::GlobalTLSAddress:
4278     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4279   case ISD::BlockAddress:
4280     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
4281   case ISD::JumpTable:
4282     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
4283   case ISD::ConstantPool:
4284     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
4285   case ISD::BITCAST:
4286     return lowerBITCAST(Op, DAG);
4287   case ISD::VASTART:
4288     return lowerVASTART(Op, DAG);
4289   case ISD::VACOPY:
4290     return lowerVACOPY(Op, DAG);
4291   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
4292     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
4293   case ISD::SMUL_LOHI:
4294     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
4295   case ISD::UMUL_LOHI:
4296     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
4297   case ISD::SDIVREM:
4298     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
4299   case ISD::UDIVREM:
4300     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
4301   case ISD::OR:
4302     return lowerOR(Op, DAG);
4303   case ISD::CTPOP:
4304     return lowerCTPOP(Op, DAG);
4305   case ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF:
4306     return DAG.getNode(ISD::CTLZ, SDLoc(Op),
4307                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4308   case ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF:
4309     return DAG.getNode(ISD::CTTZ, SDLoc(Op),
4310                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4311   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4312     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
4313   case ISD::ATOMIC_STORE:
4314     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
4315   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4316     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
4317   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4318     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
4319   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4320     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
4321   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4322     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
4323   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4324     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
4325   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4326     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
4327   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4328     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
4329   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4330     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
4331   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4332     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
4333   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4334     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
4335   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4336     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
4337   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4338     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
4339   case ISD::STACKSAVE:
4340     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
4341   case ISD::STACKRESTORE:
4342     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
4343   case ISD::PREFETCH:
4344     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
4345   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
4346     return lowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
4347   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
4348     return lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
4349   case ISD::BUILD_VECTOR:
4350     return lowerBUILD_VECTOR(Op, DAG);
4351   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:
4352     return lowerVECTOR_SHUFFLE(Op, DAG);
4353   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
4354     return lowerSCALAR_TO_VECTOR(Op, DAG);
4355   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
4356     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4357   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
4358     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4359   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
4360     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACK_HIGH);
4361   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
4362     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACKL_HIGH);
4363   case ISD::SHL:
4364     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR);
4365   case ISD::SRL:
4366     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR);
4367   case ISD::SRA:
4368     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRA_BY_SCALAR);
4369   default:
4370     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4371   }
4372 }
4373
4374 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
4375 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
4376   switch ((SystemZISD::NodeType)Opcode) {
4377     case SystemZISD::FIRST_NUMBER: break;
4378     OPCODE(RET_FLAG);
4379     OPCODE(CALL);
4380     OPCODE(SIBCALL);
4381     OPCODE(TLS_GDCALL);
4382     OPCODE(TLS_LDCALL);
4383     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
4384     OPCODE(PCREL_OFFSET);
4385     OPCODE(IABS);
4386     OPCODE(ICMP);
4387     OPCODE(FCMP);
4388     OPCODE(TM);
4389     OPCODE(BR_CCMASK);
4390     OPCODE(SELECT_CCMASK);
4391     OPCODE(ADJDYNALLOC);
4392     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
4393     OPCODE(POPCNT);
4394     OPCODE(UMUL_LOHI64);
4395     OPCODE(SDIVREM32);
4396     OPCODE(SDIVREM64);
4397     OPCODE(UDIVREM32);
4398     OPCODE(UDIVREM64);
4399     OPCODE(MVC);
4400     OPCODE(MVC_LOOP);
4401     OPCODE(NC);
4402     OPCODE(NC_LOOP);
4403     OPCODE(OC);
4404     OPCODE(OC_LOOP);
4405     OPCODE(XC);
4406     OPCODE(XC_LOOP);
4407     OPCODE(CLC);
4408     OPCODE(CLC_LOOP);
4409     OPCODE(STPCPY);
4410     OPCODE(STRCMP);
4411     OPCODE(SEARCH_STRING);
4412     OPCODE(IPM);
4413     OPCODE(SERIALIZE);
4414     OPCODE(TBEGIN);
4415     OPCODE(TBEGIN_NOFLOAT);
4416     OPCODE(TEND);
4417     OPCODE(BYTE_MASK);
4418     OPCODE(ROTATE_MASK);
4419     OPCODE(REPLICATE);
4420     OPCODE(JOIN_DWORDS);
4421     OPCODE(SPLAT);
4422     OPCODE(MERGE_HIGH);
4423     OPCODE(MERGE_LOW);
4424     OPCODE(SHL_DOUBLE);
4425     OPCODE(PERMUTE_DWORDS);
4426     OPCODE(PERMUTE);
4427     OPCODE(PACK);
4428     OPCODE(PACKS_CC);
4429     OPCODE(PACKLS_CC);
4430     OPCODE(UNPACK_HIGH);
4431     OPCODE(UNPACKL_HIGH);
4432     OPCODE(UNPACK_LOW);
4433     OPCODE(UNPACKL_LOW);
4434     OPCODE(VSHL_BY_SCALAR);
4435     OPCODE(VSRL_BY_SCALAR);
4436     OPCODE(VSRA_BY_SCALAR);
4437     OPCODE(VSUM);
4438     OPCODE(VICMPE);
4439     OPCODE(VICMPH);
4440     OPCODE(VICMPHL);
4441     OPCODE(VICMPES);
4442     OPCODE(VICMPHS);
4443     OPCODE(VICMPHLS);
4444     OPCODE(VFCMPE);
4445     OPCODE(VFCMPH);
4446     OPCODE(VFCMPHE);
4447     OPCODE(VFCMPES);
4448     OPCODE(VFCMPHS);
4449     OPCODE(VFCMPHES);
4450     OPCODE(VFTCI);
4451     OPCODE(VEXTEND);
4452     OPCODE(VROUND);
4453     OPCODE(VTM);
4454     OPCODE(VFAE_CC);
4455     OPCODE(VFAEZ_CC);
4456     OPCODE(VFEE_CC);
4457     OPCODE(VFEEZ_CC);
4458     OPCODE(VFENE_CC);
4459     OPCODE(VFENEZ_CC);
4460     OPCODE(VISTR_CC);
4461     OPCODE(VSTRC_CC);
4462     OPCODE(VSTRCZ_CC);
4463     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
4464     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
4465     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
4466     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
4467     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
4468     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
4469     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
4470     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
4471     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
4472     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
4473     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
4474     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
4475     OPCODE(PREFETCH);
4476   }
4477   return nullptr;
4478 #undef OPCODE
4479 }
4480
4481 // Return true if VT is a vector whose elements are a whole number of bytes
4482 // in width.
4483 static bool canTreatAsByteVector(EVT VT) {
4484   return VT.isVector() && VT.getVectorElementType().getSizeInBits() % 8 == 0;
4485 }
4486
4487 // Try to simplify an EXTRACT_VECTOR_ELT from a vector of type VecVT
4488 // producing a result of type ResVT.  Op is a possibly bitcast version
4489 // of the input vector and Index is the index (based on type VecVT) that
4490 // should be extracted.  Return the new extraction if a simplification
4491 // was possible or if Force is true.
4492 SDValue SystemZTargetLowering::combineExtract(SDLoc DL, EVT ResVT, EVT VecVT,
4493                                               SDValue Op, unsigned Index,
4494                                               DAGCombinerInfo &DCI,
4495                                               bool Force) const {
4496   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4497
4498   // The number of bytes being extracted.
4499   unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4500
4501   for (;;) {
4502     unsigned Opcode = Op.getOpcode();
4503     if (Opcode == ISD::BITCAST)
4504       // Look through bitcasts.
4505       Op = Op.getOperand(0);
4506     else if (Opcode == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
4507              canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4508       // Get a VPERM-like permute mask and see whether the bytes covered
4509       // by the extracted element are a contiguous sequence from one
4510       // source operand.
4511       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
4512       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), Bytes);
4513       int First;
4514       if (!getShuffleInput(Bytes, Index * BytesPerElement,
4515                            BytesPerElement, First))
4516         break;
4517       if (First < 0)
4518         return DAG.getUNDEF(ResVT);
4519       // Make sure the contiguous sequence starts at a multiple of the
4520       // original element size.
4521       unsigned Byte = unsigned(First) % Bytes.size();
4522       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4523         break;
4524       // We can get the extracted value directly from an input.
4525       Index = Byte / BytesPerElement;
4526       Op = Op.getOperand(unsigned(First) / Bytes.size());
4527       Force = true;
4528     } else if (Opcode == ISD::BUILD_VECTOR &&
4529                canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4530       // We can only optimize this case if the BUILD_VECTOR elements are
4531       // at least as wide as the extracted value.
4532       EVT OpVT = Op.getValueType();
4533       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4534       if (OpBytesPerElement < BytesPerElement)
4535         break;
4536       // Make sure that the least-significant bit of the extracted value
4537       // is the least significant bit of an input.
4538       unsigned End = (Index + 1) * BytesPerElement;
4539       if (End % OpBytesPerElement != 0)
4540         break;
4541       // We're extracting the low part of one operand of the BUILD_VECTOR.
4542       Op = Op.getOperand(End / OpBytesPerElement - 1);
4543       if (!Op.getValueType().isInteger()) {
4544         EVT VT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueType().getSizeInBits());
4545         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4546         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4547       }
4548       EVT VT = MVT::getIntegerVT(ResVT.getSizeInBits());
4549       Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
4550       if (VT != ResVT) {
4551         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4552         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ResVT, Op);
4553       }
4554       return Op;
4555     } else if ((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4556                 Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4557                 Opcode == ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG) &&
4558                canTreatAsByteVector(Op.getValueType()) &&
4559                canTreatAsByteVector(Op.getOperand(0).getValueType())) {
4560       // Make sure that only the unextended bits are significant.
4561       EVT ExtVT = Op.getValueType();
4562       EVT OpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
4563       unsigned ExtBytesPerElement = ExtVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4564       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4565       unsigned Byte = Index * BytesPerElement;
4566       unsigned SubByte = Byte % ExtBytesPerElement;
4567       unsigned MinSubByte = ExtBytesPerElement - OpBytesPerElement;
4568       if (SubByte < MinSubByte ||
4569           SubByte + BytesPerElement > ExtBytesPerElement)
4570         break;
4571       // Get the byte offset of the unextended element
4572       Byte = Byte / ExtBytesPerElement * OpBytesPerElement;
4573       // ...then add the byte offset relative to that element.
4574       Byte += SubByte - MinSubByte;
4575       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4576         break;
4577       Op = Op.getOperand(0);
4578       Index = Byte / BytesPerElement;
4579       Force = true;
4580     } else
4581       break;
4582   }
4583   if (Force) {
4584     if (Op.getValueType() != VecVT) {
4585       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VecVT, Op);
4586       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4587     }
4588     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, ResVT, Op,
4589                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4590   }
4591   return SDValue();
4592 }
4593
4594 // Optimize vector operations in scalar value Op on the basis that Op
4595 // is truncated to TruncVT.
4596 SDValue
4597 SystemZTargetLowering::combineTruncateExtract(SDLoc DL, EVT TruncVT, SDValue Op,
4598                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4599   // If we have (trunc (extract_vector_elt X, Y)), try to turn it into
4600   // (extract_vector_elt (bitcast X), Y'), where (bitcast X) has elements
4601   // of type TruncVT.
4602   if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4603       TruncVT.getSizeInBits() % 8 == 0) {
4604     SDValue Vec = Op.getOperand(0);
4605     EVT VecVT = Vec.getValueType();
4606     if (canTreatAsByteVector(VecVT)) {
4607       if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
4608         unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4609         unsigned TruncBytes = TruncVT.getStoreSize();
4610         if (BytesPerElement % TruncBytes == 0) {
4611           // Calculate the value of Y' in the above description.  We are
4612           // splitting the original elements into Scale equal-sized pieces
4613           // and for truncation purposes want the last (least-significant)
4614           // of these pieces for IndexN.  This is easiest to do by calculating
4615           // the start index of the following element and then subtracting 1.
4616           unsigned Scale = BytesPerElement / TruncBytes;
4617           unsigned NewIndex = (IndexN->getZExtValue() + 1) * Scale - 1;
4618
4619           // Defer the creation of the bitcast from X to combineExtract,
4620           // which might be able to optimize the extraction.
4621           VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(TruncBytes * 8),
4622                                    VecVT.getStoreSize() / TruncBytes);
4623           EVT ResVT = (TruncBytes < 4 ? MVT::i32 : TruncVT);
4624           return combineExtract(DL, ResVT, VecVT, Vec, NewIndex, DCI, true);
4625         }
4626       }
4627     }
4628   }
4629   return SDValue();
4630 }
4631
4632 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
4633                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
4634   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4635   unsigned Opcode = N->getOpcode();
4636   if (Opcode == ISD::SIGN_EXTEND) {
4637     // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
4638     // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
4639     // cheap as narrower ones.
4640     SDValue N0 = N->getOperand(0);
4641     EVT VT = N->getValueType(0);
4642     if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
4643       auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
4644       SDValue Inner = N0.getOperand(0);
4645       if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
4646         if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
4647           unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() -
4648                             N0.getValueType().getSizeInBits());
4649           unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
4650           unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
4651           EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
4652           SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
4653                                     Inner.getOperand(0));
4654           SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
4655                                     DAG.getConstant(NewShlAmt, SDLoc(Inner),
4656                                                     ShiftVT));
4657           return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
4658                              DAG.getConstant(NewSraAmt, SDLoc(N0), ShiftVT));
4659         }
4660       }
4661     }
4662   }
4663   if (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ||
4664       Opcode == SystemZISD::MERGE_LOW) {
4665     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4666     SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4667     if (Op0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
4668       Op0 = Op0.getOperand(0);
4669     if (Op0.getOpcode() == SystemZISD::BYTE_MASK &&
4670         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(0))->getZExtValue() == 0) {
4671       // (z_merge_* 0, 0) -> 0.  This is mostly useful for using VLLEZF
4672       // for v4f32.
4673       if (Op1 == N->getOperand(0))
4674         return Op1;
4675       // (z_merge_? 0, X) -> (z_unpackl_? 0, X).
4676       EVT VT = Op1.getValueType();
4677       unsigned ElemBytes = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4678       if (ElemBytes <= 4) {
4679         Opcode = (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ?
4680                   SystemZISD::UNPACKL_HIGH : SystemZISD::UNPACKL_LOW);
4681         EVT InVT = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
4682         EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(ElemBytes * 16),
4683                                      SystemZ::VectorBytes / ElemBytes / 2);
4684         if (VT != InVT) {
4685           Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), InVT, Op1);
4686           DCI.AddToWorklist(Op1.getNode());
4687         }
4688         SDValue Op = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), OutVT, Op1);
4689         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4690         return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), VT, Op);
4691       }
4692     }
4693   }
4694   // If we have (truncstoreiN (extract_vector_elt X, Y), Z) then it is better
4695   // for the extraction to be done on a vMiN value, so that we can use VSTE.
4696   // If X has wider elements then convert it to:
4697   // (truncstoreiN (extract_vector_elt (bitcast X), Y2), Z).
4698   if (Opcode == ISD::STORE) {
4699     auto *SN = cast<StoreSDNode>(N);
4700     EVT MemVT = SN->getMemoryVT();
4701     if (MemVT.isInteger()) {
4702       SDValue Value = combineTruncateExtract(SDLoc(N), MemVT,
4703                                              SN->getValue(), DCI);
4704       if (Value.getNode()) {
4705         DCI.AddToWorklist(Value.getNode());
4706
4707         // Rewrite the store with the new form of stored value.
4708         return DAG.getTruncStore(SN->getChain(), SDLoc(SN), Value,
4709                                  SN->getBasePtr(), SN->getMemoryVT(),
4710                                  SN->getMemOperand());
4711       }
4712     }
4713   }
4714   // Try to simplify a vector extraction.
4715   if (Opcode == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT) {
4716     if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
4717       SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4718       EVT VecVT = Op0.getValueType();
4719       return combineExtract(SDLoc(N), N->getValueType(0), VecVT, Op0,
4720                             IndexN->getZExtValue(), DCI, false);
4721     }
4722   }
4723   // (join_dwords X, X) == (replicate X)
4724   if (Opcode == SystemZISD::JOIN_DWORDS &&
4725       N->getOperand(0) == N->getOperand(1))
4726     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, SDLoc(N), N->getValueType(0),
4727                        N->getOperand(0));
4728   // (fround (extract_vector_elt X 0))
4729   // (fround (extract_vector_elt X 1)) ->
4730   // (extract_vector_elt (VROUND X) 0)
4731   // (extract_vector_elt (VROUND X) 1)
4732   //
4733   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
4734   if (Opcode == ISD::FP_ROUND) {
4735     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4736     if (N->getValueType(0) == MVT::f32 &&
4737         Op0.hasOneUse() &&
4738         Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4739         Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v2f64 &&
4740         Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4741         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
4742       SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
4743       for (auto *U : Vec->uses()) {
4744         if (U != Op0.getNode() &&
4745             U->hasOneUse() &&
4746             U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4747             U->getOperand(0) == Vec &&
4748             U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4749             cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 1) {
4750           SDValue OtherRound = SDValue(*U->use_begin(), 0);
4751           if (OtherRound.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
4752               OtherRound.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
4753               OtherRound.getValueType() == MVT::f32) {
4754             SDValue VRound = DAG.getNode(SystemZISD::VROUND, SDLoc(N),
4755                                          MVT::v4f32, Vec);
4756             DCI.AddToWorklist(VRound.getNode());
4757             SDValue Extract1 =
4758               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f32,
4759                           VRound, DAG.getConstant(2, SDLoc(U), MVT::i32));
4760             DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
4761             DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherRound, Extract1);
4762             SDValue Extract0 =
4763               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f32,
4764                           VRound, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
4765             return Extract0;
4766           }
4767         }
4768       }
4769     }
4770   }
4771   return SDValue();
4772 }
4773
4774 //===----------------------------------------------------------------------===//
4775 // Custom insertion
4776 //===----------------------------------------------------------------------===//
4777
4778 // Create a new basic block after MBB.
4779 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
4780   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4781   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
4782   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
4783   return NewMBB;
4784 }
4785
4786 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
4787 // instructions after MI).
4788 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
4789                                           MachineBasicBlock *MBB) {
4790   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4791   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
4792                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
4793   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4794   return NewMBB;
4795 }
4796
4797 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
4798 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineInstr *MI,
4799                                            MachineBasicBlock *MBB) {
4800   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4801   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
4802   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4803   return NewMBB;
4804 }
4805
4806 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
4807 static unsigned forceReg(MachineInstr *MI, MachineOperand &Base,
4808                          const SystemZInstrInfo *TII) {
4809   if (Base.isReg())
4810     return Base.getReg();
4811
4812   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
4813   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4814   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4815
4816   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
4817   BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
4818     .addOperand(Base).addImm(0).addReg(0);
4819   return Reg;
4820 }
4821
4822 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
4823 MachineBasicBlock *
4824 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
4825                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
4826   const SystemZInstrInfo *TII =
4827       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4828
4829   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
4830   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
4831   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
4832   unsigned CCValid  = MI->getOperand(3).getImm();
4833   unsigned CCMask   = MI->getOperand(4).getImm();
4834   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
4835
4836   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4837   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4838   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4839
4840   //  StartMBB:
4841   //   BRC CCMask, JoinMBB
4842   //   # fallthrough to FalseMBB
4843   MBB = StartMBB;
4844   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4845     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4846   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4847   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4848
4849   //  FalseMBB:
4850   //   # fallthrough to JoinMBB
4851   MBB = FalseMBB;
4852   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4853
4854   //  JoinMBB:
4855   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
4856   //  ...
4857   MBB = JoinMBB;
4858   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
4859     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
4860     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
4861
4862   MI->eraseFromParent();
4863   return JoinMBB;
4864 }
4865
4866 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
4867 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
4868 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
4869 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
4870 MachineBasicBlock *
4871 SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr *MI,
4872                                      MachineBasicBlock *MBB,
4873                                      unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
4874                                      bool Invert) const {
4875   const SystemZInstrInfo *TII =
4876       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4877
4878   unsigned SrcReg     = MI->getOperand(0).getReg();
4879   MachineOperand Base = MI->getOperand(1);
4880   int64_t Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4881   unsigned IndexReg   = MI->getOperand(3).getReg();
4882   unsigned CCValid    = MI->getOperand(4).getImm();
4883   unsigned CCMask     = MI->getOperand(5).getImm();
4884   DebugLoc DL         = MI->getDebugLoc();
4885
4886   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
4887
4888   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
4889   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
4890   // might be more complicated in that case.
4891   if (STOCOpcode && !IndexReg && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
4892     if (Invert)
4893       CCMask ^= CCValid;
4894     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
4895       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
4896       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
4897     MI->eraseFromParent();
4898     return MBB;
4899   }
4900
4901   // Get the condition needed to branch around the store.
4902   if (!Invert)
4903     CCMask ^= CCValid;
4904
4905   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4906   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4907   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4908
4909   //  StartMBB:
4910   //   BRC CCMask, JoinMBB
4911   //   # fallthrough to FalseMBB
4912   MBB = StartMBB;
4913   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4914     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4915   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4916   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4917
4918   //  FalseMBB:
4919   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
4920   //   # fallthrough to JoinMBB
4921   MBB = FalseMBB;
4922   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
4923     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
4924   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4925
4926   MI->eraseFromParent();
4927   return JoinMBB;
4928 }
4929
4930 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
4931 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
4932 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
4933 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
4934 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
4935 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
4936 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
4937 MachineBasicBlock *
4938 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
4939                                             MachineBasicBlock *MBB,
4940                                             unsigned BinOpcode,
4941                                             unsigned BitSize,
4942                                             bool Invert) const {
4943   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4944   const SystemZInstrInfo *TII =
4945       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4946   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4947   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
4948
4949   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4950   // Src2 can be a register or immediate.
4951   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4952   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4953   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
4954   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
4955   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
4956   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
4957   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4958   if (IsSubWord)
4959     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
4960
4961   // Subword operations use 32-bit registers.
4962   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
4963                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
4964                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
4965   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
4966   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
4967
4968   // Get the right opcodes for the displacement.
4969   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
4970   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
4971   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4972
4973   // Create virtual registers for temporary results.
4974   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4975   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4976   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
4977                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
4978   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
4979   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
4980
4981   // Insert a basic block for the main loop.
4982   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4983   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4984   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
4985
4986   //  StartMBB:
4987   //   ...
4988   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
4989   //   # fall through to LoopMMB
4990   MBB = StartMBB;
4991   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
4992     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4993   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4994
4995   //  LoopMBB:
4996   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
4997   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
4998   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
4999   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
5000   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
5001   //   JNE LoopMBB
5002   //   # fall through to DoneMMB
5003   MBB = LoopMBB;
5004   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5005     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
5006     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
5007   if (IsSubWord)
5008     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
5009       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
5010   if (Invert) {
5011     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
5012     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
5013     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
5014       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
5015     if (BitSize <= 32)
5016       // XILF with the upper BitSize bits set.
5017       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
5018         .addReg(Tmp).addImm(-1U << (32 - BitSize));
5019     else {
5020       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
5021       // an XILF, XILH pair.
5022       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
5023       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
5024       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
5025         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
5026     }
5027   } else if (BinOpcode)
5028     // A simply binary operation.
5029     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
5030       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
5031   else if (IsSubWord)
5032     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
5033     // field in RotatedOldVal.
5034     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
5035       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
5036       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
5037   if (IsSubWord)
5038     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
5039       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
5040   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
5041     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5042   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5043     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5044   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5045   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5046
5047   MI->eraseFromParent();
5048   return DoneMBB;
5049 }
5050
5051 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
5052 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
5053 // instruction that should be used to compare the current field with the
5054 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
5055 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
5056 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
5057 MachineBasicBlock *
5058 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
5059                                             MachineBasicBlock *MBB,
5060                                             unsigned CompareOpcode,
5061                                             unsigned KeepOldMask,
5062                                             unsigned BitSize) const {
5063   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5064   const SystemZInstrInfo *TII =
5065       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5066   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5067   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
5068
5069   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
5070   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
5071   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
5072   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
5073   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
5074   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
5075   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
5076   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
5077   if (IsSubWord)
5078     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
5079
5080   // Subword operations use 32-bit registers.
5081   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
5082                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
5083                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
5084   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
5085   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
5086
5087   // Get the right opcodes for the displacement.
5088   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
5089   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
5090   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
5091
5092   // Create virtual registers for temporary results.
5093   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5094   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
5095   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
5096   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
5097   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
5098   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
5099
5100   // Insert 3 basic blocks for the loop.
5101   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
5102   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
5103   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
5104   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
5105   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
5106
5107   //  StartMBB:
5108   //   ...
5109   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
5110   //   # fall through to LoopMMB
5111   MBB = StartMBB;
5112   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
5113     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
5114   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5115
5116   //  LoopMBB:
5117   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
5118   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
5119   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
5120   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
5121   MBB = LoopMBB;
5122   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5123     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
5124     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
5125   if (IsSubWord)
5126     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
5127       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
5128   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
5129     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
5130   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5131     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
5132   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
5133   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
5134
5135   //  UseAltMBB:
5136   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
5137   //   # fall through to UpdateMMB
5138   MBB = UseAltMBB;
5139   if (IsSubWord)
5140     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
5141       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
5142       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
5143   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
5144
5145   //  UpdateMBB:
5146   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
5147   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
5148   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
5149   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
5150   //   JNE LoopMBB
5151   //   # fall through to DoneMMB
5152   MBB = UpdateMBB;
5153   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
5154     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
5155     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
5156   if (IsSubWord)
5157     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
5158       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
5159   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
5160     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5161   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5162     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5163   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5164   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5165
5166   MI->eraseFromParent();
5167   return DoneMBB;
5168 }
5169
5170 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
5171 // instruction MI.
5172 MachineBasicBlock *
5173 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
5174                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
5175   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5176   const SystemZInstrInfo *TII =
5177       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5178   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5179
5180   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
5181   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
5182   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
5183   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
5184   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
5185   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
5186   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
5187   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
5188   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
5189   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
5190
5191   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
5192
5193   // Get the right opcodes for the displacement.
5194   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
5195   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
5196   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
5197
5198   // Create virtual registers for temporary results.
5199   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
5200   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5201   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5202   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
5203   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
5204   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5205   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5206   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
5207
5208   // Insert 2 basic blocks for the loop.
5209   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5210   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
5211   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
5212   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
5213
5214   //  StartMBB:
5215   //   ...
5216   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
5217   //   # fall through to LoopMMB
5218   MBB = StartMBB;
5219   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
5220     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
5221   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5222
5223   //  LoopMBB:
5224   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
5225   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
5226   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
5227   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
5228   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
5229   //                         of interest.
5230   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
5231   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
5232   //                         comparison value with those that we loaded,
5233   //                         so that we can use a full word comparison.
5234   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
5235   //   JNE DoneMBB
5236   //   # Fall through to SetMBB
5237   MBB = LoopMBB;
5238   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5239     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
5240     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
5241   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
5242     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
5243     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
5244   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
5245     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
5246     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
5247   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
5248     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
5249   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
5250     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5251   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
5252     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
5253   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5254     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
5255     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
5256   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5257   MBB->addSuccessor(SetMBB);
5258
5259   //  SetMBB:
5260   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
5261   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
5262   //                         value with those that we loaded.
5263   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
5264   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
5265   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
5266   //   JNE LoopMBB
5267   //   # fall through to ExitMMB
5268   MBB = SetMBB;
5269   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
5270     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5271   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
5272     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
5273   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
5274     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5275   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5276     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5277   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5278   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5279
5280   MI->eraseFromParent();
5281   return DoneMBB;
5282 }
5283
5284 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
5285 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
5286 // it's "don't care".  SubReg is subreg_l32 when extending a GR32
5287 // and subreg_l64 when extending a GR64.
5288 MachineBasicBlock *
5289 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
5290                                   MachineBasicBlock *MBB,
5291                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
5292   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5293   const SystemZInstrInfo *TII =
5294       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5295   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5296   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5297
5298   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
5299   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
5300   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5301
5302   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
5303   if (ClearEven) {
5304     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5305     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
5306
5307     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
5308       .addImm(0);
5309     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
5310       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
5311     In128 = NewIn128;
5312   }
5313   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
5314     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
5315
5316   MI->eraseFromParent();
5317   return MBB;
5318 }
5319
5320 MachineBasicBlock *
5321 SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
5322                                          MachineBasicBlock *MBB,
5323                                          unsigned Opcode) const {
5324   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5325   const SystemZInstrInfo *TII =
5326       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5327   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5328   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5329
5330   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI->getOperand(0));
5331   uint64_t       DestDisp = MI->getOperand(1).getImm();
5332   MachineOperand SrcBase  = earlyUseOperand(MI->getOperand(2));
5333   uint64_t       SrcDisp  = MI->getOperand(3).getImm();
5334   uint64_t       Length   = MI->getOperand(4).getImm();
5335
5336   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
5337   // branch to the end when a difference is found.
5338   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
5339                                splitBlockAfter(MI, MBB) : nullptr);
5340
5341   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
5342   if (MI->getNumExplicitOperands() > 5) {
5343     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
5344
5345     uint64_t StartCountReg = MI->getOperand(5).getReg();
5346     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
5347     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
5348                               forceReg(MI, DestBase, TII));
5349
5350     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
5351     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5352     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
5353                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5354     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5355     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
5356                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5357
5358     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5359     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5360     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5361
5362     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5363     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5364     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5365     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
5366
5367     //  StartMBB:
5368     //   # fall through to LoopMMB
5369     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5370
5371     //  LoopMBB:
5372     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
5373     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
5374     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
5375     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
5376     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
5377     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
5378     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
5379     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
5380     //   ( JLH EndMBB )
5381     //
5382     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
5383     MBB = LoopMBB;
5384
5385     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
5386       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
5387       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
5388     if (!HaveSingleBase)
5389       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
5390         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
5391         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
5392     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
5393       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
5394       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
5395     if (Opcode == SystemZ::MVC)
5396       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
5397         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
5398         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
5399     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5400       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
5401       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
5402     if (EndMBB) {
5403       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5404         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5405         .addMBB(EndMBB);
5406       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5407       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5408     }
5409
5410     // NextMBB:
5411     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
5412     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
5413     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
5414     //   CGHI %NextCountReg, 0
5415     //   JLH LoopMBB
5416     //   # fall through to DoneMMB
5417     //
5418     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
5419     MBB = NextMBB;
5420
5421     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
5422       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
5423     if (!HaveSingleBase)
5424       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
5425         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
5426     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
5427       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
5428     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
5429       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
5430     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5431       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5432       .addMBB(LoopMBB);
5433     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5434     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5435
5436     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
5437     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
5438     Length &= 255;
5439     MBB = DoneMBB;
5440   }
5441   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
5442   while (Length > 0) {
5443     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
5444     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
5445     // Apply them using LAY if so.
5446     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
5447       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5448       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5449         .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addReg(0);
5450       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5451       DestDisp = 0;
5452     }
5453     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
5454       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5455       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5456         .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp).addReg(0);
5457       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5458       SrcDisp = 0;
5459     }
5460     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
5461       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
5462       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
5463     DestDisp += ThisLength;
5464     SrcDisp += ThisLength;
5465     Length -= ThisLength;
5466     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
5467     // was found.
5468     if (EndMBB && Length > 0) {
5469       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5470       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5471         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5472         .addMBB(EndMBB);
5473       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5474       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5475       MBB = NextMBB;
5476     }
5477   }
5478   if (EndMBB) {
5479     MBB->addSuccessor(EndMBB);
5480     MBB = EndMBB;
5481     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5482   }
5483
5484   MI->eraseFromParent();
5485   return MBB;
5486 }
5487
5488 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
5489 // Opcode until CC != 3.
5490 MachineBasicBlock *
5491 SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
5492                                          MachineBasicBlock *MBB,
5493                                          unsigned Opcode) const {
5494   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5495   const SystemZInstrInfo *TII =
5496       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5497   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5498   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5499
5500   uint64_t End1Reg   = MI->getOperand(0).getReg();
5501   uint64_t Start1Reg = MI->getOperand(1).getReg();
5502   uint64_t Start2Reg = MI->getOperand(2).getReg();
5503   uint64_t CharReg   = MI->getOperand(3).getReg();
5504
5505   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5506   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5507   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5508   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5509
5510   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5511   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5512   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5513
5514   //  StartMBB:
5515   //   # fall through to LoopMMB
5516   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5517
5518   //  LoopMBB:
5519   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
5520   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
5521   //   R0L = %CharReg
5522   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
5523   //   JO LoopMBB
5524   //   # fall through to DoneMMB
5525   //
5526   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
5527   MBB = LoopMBB;
5528
5529   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
5530     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
5531     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
5532   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
5533     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
5534     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
5535   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
5536   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5537     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
5538     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
5539   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5540     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
5541   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5542   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5543
5544   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5545
5546   MI->eraseFromParent();
5547   return DoneMBB;
5548 }
5549
5550 // Update TBEGIN instruction with final opcode and register clobbers.
5551 MachineBasicBlock *
5552 SystemZTargetLowering::emitTransactionBegin(MachineInstr *MI,
5553                                             MachineBasicBlock *MBB,
5554                                             unsigned Opcode,
5555                                             bool NoFloat) const {
5556   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5557   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
5558   const SystemZInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
5559
5560   // Update opcode.
5561   MI->setDesc(TII->get(Opcode));
5562
5563   // We cannot handle a TBEGIN that clobbers the stack or frame pointer.
5564   // Make sure to add the corresponding GRSM bits if they are missing.
5565   uint64_t Control = MI->getOperand(2).getImm();
5566   static const unsigned GPRControlBit[16] = {
5567     0x8000, 0x8000, 0x4000, 0x4000, 0x2000, 0x2000, 0x1000, 0x1000,
5568     0x0800, 0x0800, 0x0400, 0x0400, 0x0200, 0x0200, 0x0100, 0x0100
5569   };
5570   Control |= GPRControlBit[15];
5571   if (TFI->hasFP(MF))
5572     Control |= GPRControlBit[11];
5573   MI->getOperand(2).setImm(Control);
5574
5575   // Add GPR clobbers.
5576   for (int I = 0; I < 16; I++) {
5577     if ((Control & GPRControlBit[I]) == 0) {
5578       unsigned Reg = SystemZMC::GR64Regs[I];
5579       MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5580     }
5581   }
5582
5583   // Add FPR/VR clobbers.
5584   if (!NoFloat && (Control & 4) != 0) {
5585     if (Subtarget.hasVector()) {
5586       for (int I = 0; I < 32; I++) {
5587         unsigned Reg = SystemZMC::VR128Regs[I];
5588         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5589       }
5590     } else {
5591       for (int I = 0; I < 16; I++) {
5592         unsigned Reg = SystemZMC::FP64Regs[I];
5593         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5594       }
5595     }
5596   }
5597
5598   return MBB;
5599 }
5600
5601 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
5602 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
5603   switch (MI->getOpcode()) {
5604   case SystemZ::Select32Mux:
5605   case SystemZ::Select32:
5606   case SystemZ::SelectF32:
5607   case SystemZ::Select64:
5608   case SystemZ::SelectF64:
5609   case SystemZ::SelectF128:
5610     return emitSelect(MI, MBB);
5611
5612   case SystemZ::CondStore8Mux:
5613     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
5614   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
5615     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
5616   case SystemZ::CondStore16Mux:
5617     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
5618   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
5619     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
5620   case SystemZ::CondStore8:
5621     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
5622   case SystemZ::CondStore8Inv:
5623     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
5624   case SystemZ::CondStore16:
5625     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
5626   case SystemZ::CondStore16Inv:
5627     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
5628   case SystemZ::CondStore32:
5629     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
5630   case SystemZ::CondStore32Inv:
5631     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
5632   case SystemZ::CondStore64:
5633     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
5634   case SystemZ::CondStore64Inv:
5635     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
5636   case SystemZ::CondStoreF32:
5637     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
5638   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
5639     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
5640   case SystemZ::CondStoreF64:
5641     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
5642   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
5643     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
5644
5645   case SystemZ::AEXT128_64:
5646     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_l64);
5647   case SystemZ::ZEXT128_32:
5648     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l32);
5649   case SystemZ::ZEXT128_64:
5650     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l64);
5651
5652   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
5653     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
5654   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
5655     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
5656   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
5657     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
5658
5659   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
5660     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
5661   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
5662     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
5663   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
5664     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
5665   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
5666     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
5667   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
5668     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
5669   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
5670     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
5671   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
5672     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
5673   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
5674     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
5675
5676   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
5677     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
5678   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
5679     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
5680   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
5681     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
5682
5683   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
5684     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
5685   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
5686     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
5687   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
5688     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
5689   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
5690     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
5691   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
5692     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
5693   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
5694     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
5695   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
5696     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
5697   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
5698     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
5699   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
5700     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
5701   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
5702     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
5703   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
5704     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
5705   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
5706     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
5707   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
5708     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
5709
5710   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
5711     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
5712   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
5713     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
5714   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
5715     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
5716   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
5717     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
5718   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
5719     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
5720   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
5721     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
5722   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
5723     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
5724   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
5725     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
5726   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
5727     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
5728   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
5729     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
5730   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
5731     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
5732   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
5733     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
5734   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
5735     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
5736
5737   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
5738     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
5739   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
5740     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
5741   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
5742     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
5743   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
5744     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
5745   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
5746     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
5747   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
5748     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
5749   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
5750     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
5751
5752   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
5753     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
5754   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
5755     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
5756   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
5757     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
5758   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
5759     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
5760   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
5761     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
5762   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
5763     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
5764   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
5765     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
5766   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
5767     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
5768   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
5769     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
5770   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
5771     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
5772   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
5773     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
5774   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
5775     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
5776   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
5777     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
5778
5779   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
5780     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5781                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5782   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
5783     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5784                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5785   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
5786     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5787                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5788
5789   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
5790     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5791                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5792   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
5793     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5794                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5795   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
5796     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5797                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5798
5799   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
5800     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5801                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5802   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
5803     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5804                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5805   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
5806     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5807                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5808
5809   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
5810     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5811                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5812   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
5813     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5814                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5815   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
5816     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5817                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5818
5819   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
5820     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
5821   case SystemZ::MVCSequence:
5822   case SystemZ::MVCLoop:
5823     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
5824   case SystemZ::NCSequence:
5825   case SystemZ::NCLoop:
5826     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
5827   case SystemZ::OCSequence:
5828   case SystemZ::OCLoop:
5829     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
5830   case SystemZ::XCSequence:
5831   case SystemZ::XCLoop:
5832     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
5833   case SystemZ::CLCSequence:
5834   case SystemZ::CLCLoop:
5835     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
5836   case SystemZ::CLSTLoop:
5837     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
5838   case SystemZ::MVSTLoop:
5839     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
5840   case SystemZ::SRSTLoop:
5841     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
5842   case SystemZ::TBEGIN:
5843     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, false);
5844   case SystemZ::TBEGIN_nofloat:
5845     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, true);
5846   case SystemZ::TBEGINC:
5847     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGINC, true);
5848   default:
5849     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
5850   }
5851 }