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 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
  15
  16 #include "SystemZISelLowering.h"
  17 #include "SystemZCallingConv.h"
  18 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
  19 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "SystemZTargetMachine.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
  25
  26 using namespace llvm;
  27
  28 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
  29 static bool is32Bit(EVT VT) {
  30   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
  31   case MVT::i32:
  32     return true;
  33   case MVT::i64:
  34     return false;
  35   default:
  36     llvm_unreachable("Unsupported type");
  37   }
  38 }
  39
  40 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
  41 // final use.
  42 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
  43   if (Op.isReg())
  44     Op.setIsKill(false);
  45   return Op;
  46 }
  47
  48 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(SystemZTargetMachine &tm)
  49   : TargetLowering(tm, new TargetLoweringObjectFileELF()),
  50     Subtarget(*tm.getSubtargetImpl()), TM(tm) {
  51   MVT PtrVT = getPointerTy();
  52
  53   // Set up the register classes.
  54   addRegisterClass(MVT::i32,  &SystemZ::GR32BitRegClass);
  55   addRegisterClass(MVT::i64,  &SystemZ::GR64BitRegClass);
  56   addRegisterClass(MVT::f32,  &SystemZ::FP32BitRegClass);
  57   addRegisterClass(MVT::f64,  &SystemZ::FP64BitRegClass);
  58   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
  59
  60   // Compute derived properties from the register classes
  61   computeRegisterProperties();
  62
  63   // Set up special registers.
  64   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
  65   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
  66   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
  67
  68   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
  69   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
  70   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
  71   // scheduler, because it can.
  72   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
  73
  74   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
  75   setBooleanVectorContents(ZeroOrOneBooleanContent); // FIXME: Is this correct?
  76
  77   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
  78   setMinFunctionAlignment(2);
  79
  80   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
  81   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
  82        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
  83        ++I) {
  84     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
  85     if (isTypeLegal(VT)) {
  86       // Expand SETCC(X, Y, COND) into SELECT_CC(X, Y, 1, 0, COND).
  87       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Expand);
  88
  89       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
  90       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
  91
  92       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
  93       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
  94       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
  95     }
  96   }
  97
  98   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
  99   // indirect jump.
 100   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
 101
 102   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
 103   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
 104
 105   // Handle integer types.
 106   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
 107        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
 108        ++I) {
 109     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
 110     if (isTypeLegal(VT)) {
 111       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
 112       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
 113       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
 114       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
 115       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
 116       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
 117       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
 118
 119       // Expand ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE using ATOMIC_CMP_SWAP.
 120       // FIXME: probably much too conservative.
 121       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Expand);
 122       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Expand);
 123
 124       // No special instructions for these.
 125       setOperationAction(ISD::CTPOP,           VT, Expand);
 126       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
 127       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
 128       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
 129       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
 130
 131       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
 132       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
 133       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
 134       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
 135       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
 136
 137       // We have instructions for signed but not unsigned FP conversion.
 138       setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
 139     }
 140   }
 141
 142   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
 143   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
 144   // Lower them into full i32 operations.
 145   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
 146   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
 147   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
 148   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
 149   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
 150   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
 151   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
 152   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
 153   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
 154   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
 155   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
 156   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
 157
 158   // We have instructions for signed but not unsigned FP conversion.
 159   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
 160   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
 161   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
 162
 163   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
 164   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
 165   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
 166
 167   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
 168   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
 169
 170   // FIXME: Can we support these natively?
 171   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
 172   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
 173   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
 174
 175   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
 176   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 177   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 178   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  MVT::i1, Promote);
 179   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
 180
 181   // Handle the various types of symbolic address.
 182   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
 183   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
 184   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
 185   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
 186   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
 187
 188   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
 189   // 160-byte area at the bottom of the stack.
 190   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
 191
 192   // Use custom expanders so that we can force the function to use
 193   // a frame pointer.
 194   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
 195   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
 196
 197   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
 198   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
 199
 200   // Handle floating-point types.
 201   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
 202        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
 203        ++I) {
 204     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
 205     if (isTypeLegal(VT)) {
 206       // We can use FI for FRINT.
 207       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
 208
 209       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
 210       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
 211         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
 212         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
 213         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
 214         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
 215         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
 216       }
 217
 218       // No special instructions for these.
 219       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
 220       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
 221       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
 222     }
 223   }
 224
 225   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
 226   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
 227   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
 228   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
 229
 230   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
 231   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
 232   // would fit in an f80).
 233   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f80, Expand);
 234
 235   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
 236   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
 237   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
 238   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
 239
 240   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
 241   // 32-bit forms.
 242   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
 243   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
 244
 245   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
 246   // structure, but VAEND is a no-op.
 247   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
 248   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
 249   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
 250
 251   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
 252   MaxStoresPerMemcpy = 0;
 253   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
 254
 255   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
 256   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
 257   // generated by target-independent code don't when the byte value is
 258   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
 259   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
 260   MaxStoresPerMemset = 0;
 261   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
 262 }
 263
 264 bool
 265 SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 266   VT = VT.getScalarType();
 267
 268   if (!VT.isSimple())
 269     return false;
 270
 271   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 272   case MVT::f32:
 273   case MVT::f64:
 274     return true;
 275   case MVT::f128:
 276     return false;
 277   default:
 278     break;
 279   }
 280
 281   return false;
 282 }
 283
 284 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
 285   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
 286   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
 287 }
 288
 289 bool SystemZTargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT VT,
 290                                                           bool *Fast) const {
 291   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
 292   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
 293   // they are required.
 294   if (Fast)
 295     *Fast = true;
 296   return true;
 297 }
 298
 299 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
 300                                                   Type *Ty) const {
 301   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
 302   // RELATIVE LONG cases.
 303   if (AM.BaseGV)
 304     return false;
 305
 306   // Require a 20-bit signed offset.
 307   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
 308     return false;
 309
 310   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
 311   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
 312 }
 313
 314 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
 315   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
 316     return false;
 317   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
 318   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
 319   return FromBits > ToBits;
 320 }
 321
 322 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
 323   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
 324     return false;
 325   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
 326   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
 327   return FromBits > ToBits;
 328 }
 329
 330 //===----------------------------------------------------------------------===//
 331 // Inline asm support
 332 //===----------------------------------------------------------------------===//
 333
 334 TargetLowering::ConstraintType
 335 SystemZTargetLowering::getConstraintType(const std::string &Constraint) const {
 336   if (Constraint.size() == 1) {
 337     switch (Constraint[0]) {
 338     case 'a': // Address register
 339     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 340     case 'f': // Floating-point register
 341     case 'r': // General-purpose register
 342       return C_RegisterClass;
 343
 344     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
 345     case 'R': // Likewise, plus an index
 346     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
 347     case 'T': // Likewise, plus an index
 348     case 'm': // Equivalent to 'T'.
 349       return C_Memory;
 350
 351     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 352     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 353     case 'K': // Signed 16-bit constant
 354     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 355     case 'M': // 0x7fffffff
 356       return C_Other;
 357
 358     default:
 359       break;
 360     }
 361   }
 362   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
 363 }
 364
 365 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
 366 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
 367                                const char *constraint) const {
 368   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
 369   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
 370   // If we don't have a value, we can't do a match,
 371   // but allow it at the lowest weight.
 372   if (CallOperandVal == NULL)
 373     return CW_Default;
 374   Type *type = CallOperandVal->getType();
 375   // Look at the constraint type.
 376   switch (*constraint) {
 377   default:
 378     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
 379     break;
 380
 381   case 'a': // Address register
 382   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 383   case 'r': // General-purpose register
 384     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
 385       weight = CW_Register;
 386     break;
 387
 388   case 'f': // Floating-point register
 389     if (type->isFloatingPointTy())
 390       weight = CW_Register;
 391     break;
 392
 393   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 394     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 395       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
 396         weight = CW_Constant;
 397     break;
 398
 399   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 400     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 401       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
 402         weight = CW_Constant;
 403     break;
 404
 405   case 'K': // Signed 16-bit constant
 406     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 407       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
 408         weight = CW_Constant;
 409     break;
 410
 411   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 412     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 413       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
 414         weight = CW_Constant;
 415     break;
 416
 417   case 'M': // 0x7fffffff
 418     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 419       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
 420         weight = CW_Constant;
 421     break;
 422   }
 423   return weight;
 424 }
 425
 426 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
 427 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
 428 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
 429 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 430 parseRegisterNumber(const std::string &Constraint,
 431                     const TargetRegisterClass *RC, const unsigned *Map) {
 432   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
 433   if (isdigit(Constraint[2])) {
 434     std::string Suffix(Constraint.data() + 2, Constraint.size() - 2);
 435     unsigned Index = atoi(Suffix.c_str());
 436     if (Index < 16 && Map[Index])
 437       return std::make_pair(Map[Index], RC);
 438   }
 439   return std::make_pair(0u, static_cast<TargetRegisterClass*>(0));
 440 }
 441
 442 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *> SystemZTargetLowering::
 443 getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint, MVT VT) const {
 444   if (Constraint.size() == 1) {
 445     // GCC Constraint Letters
 446     switch (Constraint[0]) {
 447     default: break;
 448     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 449     case 'r': // General-purpose register
 450       if (VT == MVT::i64)
 451         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
 452       else if (VT == MVT::i128)
 453         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
 454       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
 455
 456     case 'a': // Address register
 457       if (VT == MVT::i64)
 458         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
 459       else if (VT == MVT::i128)
 460         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
 461       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
 462
 463     case 'f': // Floating-point register
 464       if (VT == MVT::f64)
 465         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
 466       else if (VT == MVT::f128)
 467         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
 468       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
 469     }
 470   }
 471   if (Constraint[0] == '{') {
 472     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
 473     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
 474     // the registers are also different from the external names
 475     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
 476     if (Constraint[1] == 'r') {
 477       if (VT == MVT::i32)
 478         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
 479                                    SystemZMC::GR32Regs);
 480       if (VT == MVT::i128)
 481         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
 482                                    SystemZMC::GR128Regs);
 483       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
 484                                  SystemZMC::GR64Regs);
 485     }
 486     if (Constraint[1] == 'f') {
 487       if (VT == MVT::f32)
 488         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
 489                                    SystemZMC::FP32Regs);
 490       if (VT == MVT::f128)
 491         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
 492                                    SystemZMC::FP128Regs);
 493       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
 494                                  SystemZMC::FP64Regs);
 495     }
 496   }
 497   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(Constraint, VT);
 498 }
 499
 500 void SystemZTargetLowering::
 501 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
 502                              std::vector<SDValue> &Ops,
 503                              SelectionDAG &DAG) const {
 504   // Only support length 1 constraints for now.
 505   if (Constraint.length() == 1) {
 506     switch (Constraint[0]) {
 507     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 508       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 509         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
 510           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 511                                               Op.getValueType()));
 512       return;
 513
 514     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 515       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 516         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
 517           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 518                                               Op.getValueType()));
 519       return;
 520
 521     case 'K': // Signed 16-bit constant
 522       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 523         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
 524           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
 525                                               Op.getValueType()));
 526       return;
 527
 528     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 529       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 530         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
 531           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
 532                                               Op.getValueType()));
 533       return;
 534
 535     case 'M': // 0x7fffffff
 536       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 537         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
 538           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 539                                               Op.getValueType()));
 540       return;
 541     }
 542   }
 543   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
 544 }
 545
 546 //===----------------------------------------------------------------------===//
 547 // Calling conventions
 548 //===----------------------------------------------------------------------===//
 549
 550 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
 551
 552 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
 553                                                      Type *ToType) const {
 554   return isTruncateFree(FromType, ToType);
 555 }
 556
 557 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
 558   if (!CI->isTailCall())
 559     return false;
 560   return true;
 561 }
 562
 563 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
 564 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
 565 // any loads onto Chain.
 566 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
 567                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
 568                                    SDValue Value) {
 569   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
 570   // assertion to capture this.
 571   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
 572     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
 573                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
 574   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
 575     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
 576                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
 577
 578   if (VA.isExtInLoc())
 579     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
 580   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
 581     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
 582                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
 583   else
 584     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
 585   return Value;
 586 }
 587
 588 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
 589 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
 590 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
 591 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
 592                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
 593   switch (VA.getLocInfo()) {
 594   case CCValAssign::SExt:
 595     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 596   case CCValAssign::ZExt:
 597     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 598   case CCValAssign::AExt:
 599     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 600   case CCValAssign::Full:
 601     return Value;
 602   default:
 603     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
 604   }
 605 }
 606
 607 SDValue SystemZTargetLowering::
 608 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 609                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 610                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 611                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 612   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 613   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 614   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 615   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
 616     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
 617   const SystemZFrameLowering *TFL =
 618     static_cast<const SystemZFrameLowering *>(TM.getFrameLowering());
 619
 620   // Assign locations to all of the incoming arguments.
 621   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 622   CCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
 623   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
 624
 625   unsigned NumFixedGPRs = 0;
 626   unsigned NumFixedFPRs = 0;
 627   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 628     SDValue ArgValue;
 629     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 630     EVT LocVT = VA.getLocVT();
 631     if (VA.isRegLoc()) {
 632       // Arguments passed in registers
 633       const TargetRegisterClass *RC;
 634       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 635       default:
 636         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
 637         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
 638       case MVT::i32:
 639         NumFixedGPRs += 1;
 640         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
 641         break;
 642       case MVT::i64:
 643         NumFixedGPRs += 1;
 644         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
 645         break;
 646       case MVT::f32:
 647         NumFixedFPRs += 1;
 648         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
 649         break;
 650       case MVT::f64:
 651         NumFixedFPRs += 1;
 652         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
 653         break;
 654       }
 655
 656       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
 657       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
 658       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
 659     } else {
 660       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
 661
 662       // Create the frame index object for this incoming parameter.
 663       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
 664                                       VA.getLocMemOffset(), true);
 665
 666       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
 667       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
 668       // passed as right-justified 8-byte values.
 669       EVT PtrVT = getPointerTy();
 670       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
 671       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
 672         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN, DAG.getIntPtrConstant(4));
 673       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
 674                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 675                              false, false, false, 0);
 676     }
 677
 678     // Convert the value of the argument register into the value that's
 679     // being passed.
 680     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
 681   }
 682
 683   if (IsVarArg) {
 684     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
 685     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
 686     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
 687
 688     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
 689     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
 690     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
 691     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
 692
 693     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
 694     // that will be used to store the incoming registers.
 695     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
 696     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
 697     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
 698
 699     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
 700     // GPRs as part of the prologue.)
 701     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
 702       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
 703       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
 704         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
 705         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
 706         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
 707         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
 708                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
 709         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
 710         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
 711                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 712                                  false, false, 0);
 713
 714       }
 715       // Join the stores, which are independent of one another.
 716       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
 717                           &MemOps[NumFixedFPRs],
 718                           SystemZ::NumArgFPRs - NumFixedFPRs);
 719     }
 720   }
 721
 722   return Chain;
 723 }
 724
 725 static bool canUseSiblingCall(CCState ArgCCInfo,
 726                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs) {
 727   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
 728   // needs the call-saved argument register R6.
 729   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 730     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 731     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
 732       return false;
 733     if (!VA.isRegLoc())
 734       return false;
 735     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 736     if (Reg == SystemZ::R6W || Reg == SystemZ::R6D)
 737       return false;
 738   }
 739   return true;
 740 }
 741
 742 SDValue
 743 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
 744                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 745   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
 746   SDLoc &DL = CLI.DL;
 747   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
 748   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
 749   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
 750   SDValue Chain = CLI.Chain;
 751   SDValue Callee = CLI.Callee;
 752   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
 753   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
 754   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
 755   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 756   EVT PtrVT = getPointerTy();
 757
 758   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
 759   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 760   CCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
 761   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
 762
 763   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
 764   // sibling calls.
 765   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs))
 766     IsTailCall = false;
 767
 768   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
 769   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
 770
 771   // Mark the start of the call.
 772   if (!IsTailCall)
 773     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain, DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true),
 774                                  DL);
 775
 776   // Copy argument values to their designated locations.
 777   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
 778   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
 779   SDValue StackPtr;
 780   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 781     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 782     SDValue ArgValue = OutVals[I];
 783
 784     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
 785       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
 786       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
 787       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
 788       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
 789                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 790                                          false, false, 0));
 791       ArgValue = SpillSlot;
 792     } else
 793       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
 794
 795     if (VA.isRegLoc())
 796       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
 797       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
 798     else {
 799       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
 800
 801       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
 802       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
 803       if (!StackPtr.getNode())
 804         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
 805       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
 806       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
 807         Offset += 4;
 808       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
 809                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset));
 810
 811       // Emit the store.
 812       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
 813                                          MachinePointerInfo(),
 814                                          false, false, 0));
 815     }
 816   }
 817
 818   // Join the stores, which are independent of one another.
 819   if (!MemOpChains.empty())
 820     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
 821                         &MemOpChains[0], MemOpChains.size());
 822
 823   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
 824   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
 825   // tail calls.
 826   SDValue Glue;
 827   if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
 828     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
 829     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
 830   } else if (ExternalSymbolSDNode *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
 831     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
 832     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
 833   } else if (IsTailCall) {
 834     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
 835     Glue = Chain.getValue(1);
 836     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
 837   }
 838
 839   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
 840   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
 841     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
 842                              RegsToPass[I].second, Glue);
 843     Glue = Chain.getValue(1);
 844   }
 845
 846   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
 847   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 848   Ops.push_back(Chain);
 849   Ops.push_back(Callee);
 850
 851   // Add argument registers to the end of the list so that they are
 852   // known live into the call.
 853   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
 854     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
 855                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
 856
 857   // Glue the call to the argument copies, if any.
 858   if (Glue.getNode())
 859     Ops.push_back(Glue);
 860
 861   // Emit the call.
 862   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
 863   if (IsTailCall)
 864     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
 865   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
 866   Glue = Chain.getValue(1);
 867
 868   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
 869   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
 870                              DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true),
 871                              DAG.getConstant(0, PtrVT, true),
 872                              Glue, DL);
 873   Glue = Chain.getValue(1);
 874
 875   // Assign locations to each value returned by this call.
 876   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
 877   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
 878   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
 879
 880   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
 881   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
 882     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
 883
 884     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
 885     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
 886                                           VA.getLocVT(), Glue);
 887     Chain = RetValue.getValue(1);
 888     Glue = RetValue.getValue(2);
 889
 890     // Convert the value of the return register into the value that's
 891     // being returned.
 892     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
 893   }
 894
 895   return Chain;
 896 }
 897
 898 SDValue
 899 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
 900                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 901                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 902                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 903                                    SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
 904   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 905
 906   // Assign locations to each returned value.
 907   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
 908   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
 909   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
 910
 911   // Quick exit for void returns
 912   if (RetLocs.empty())
 913     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
 914
 915   // Copy the result values into the output registers.
 916   SDValue Glue;
 917   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
 918   RetOps.push_back(Chain);
 919   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
 920     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
 921     SDValue RetValue = OutVals[I];
 922
 923     // Make the return register live on exit.
 924     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
 925
 926     // Promote the value as required.
 927     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
 928
 929     // Chain and glue the copies together.
 930     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 931     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
 932     Glue = Chain.getValue(1);
 933     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
 934   }
 935
 936   // Update chain and glue.
 937   RetOps[0] = Chain;
 938   if (Glue.getNode())
 939     RetOps.push_back(Glue);
 940
 941   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other,
 942                      RetOps.data(), RetOps.size());
 943 }
 944
 945 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
 946 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
 947 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
 948 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
 949 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
 950 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
 951 #define CONV(X) \
 952   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
 953   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
 954   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
 955
 956   switch (CC) {
 957   default:
 958     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
 959
 960   CONV(EQ);
 961   CONV(NE);
 962   CONV(GT);
 963   CONV(GE);
 964   CONV(LT);
 965   CONV(LE);
 966
 967   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
 968   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
 969   }
 970 #undef CONV
 971 }
 972
 973 // If a comparison described by IsUnsigned, CCMask, CmpOp0 and CmpOp1
 974 // can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
 975 // as necessary.
 976 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, bool &IsUnsigned,
 977                           SDValue &CmpOp0, SDValue &CmpOp1,
 978                           unsigned &CCMask) {
 979   if (IsUnsigned)
 980     return;
 981
 982   ConstantSDNode *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(CmpOp1.getNode());
 983   if (!ConstOp1)
 984     return;
 985
 986   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
 987   if ((Value == -1 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
 988       (Value == -1 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
 989       (Value == 1 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
 990       (Value == 1 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
 991     CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
 992     CmpOp1 = DAG.getConstant(0, CmpOp1.getValueType());
 993   }
 994 }
 995
 996 // If a comparison described by IsUnsigned, CCMask, CmpOp0 and CmpOp1
 997 // is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI, adjust the operands as necessary.
 998 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, bool &IsUnsigned,
 999                              SDValue &CmpOp0, SDValue &CmpOp1,
1000                              unsigned &CCMask) {
1001   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1002   // load and a constant.
1003   if (!CmpOp0.hasOneUse() ||
1004       CmpOp0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1005       CmpOp1.getOpcode() != ISD::Constant)
1006     return;
1007
1008   // We must have an 8- or 16-bit load.
1009   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(CmpOp0);
1010   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1011   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1012     return;
1013
1014   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1015   // range of the unextended value.
1016   ConstantSDNode *Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1);
1017   uint64_t Value = Constant->getZExtValue();
1018   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1019   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1020     int64_t SignedValue = Constant->getSExtValue();
1021     if (uint64_t(SignedValue) + (1ULL << (NumBits - 1)) > Mask)
1022       return;
1023     // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1024     // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1025     if (IsUnsigned)
1026       Value &= Mask;
1027     else if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1028              CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1029       // Any choice of IsUnsigned is OK for equality comparisons.
1030       // We could use either CHHSI or CLHHSI for 16-bit comparisons,
1031       // but since we use CLHHSI for zero extensions, it seems better
1032       // to be consistent and do the same here.
1033       Value &= Mask, IsUnsigned = true;
1034     else if (NumBits == 8) {
1035       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1036       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1037       if (Value == 0 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1038         // Test whether the high bit of the byte is set.
1039         Value = 127, CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT, IsUnsigned = true;
1040       else if (Value == 0 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1041         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1042         Value = 128, CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT, IsUnsigned = true;
1043       else
1044         // No instruction exists for this combination.
1045         return;
1046     }
1047   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1048     if (Value > Mask)
1049       return;
1050     // Signed comparison between two zero-extended values is equivalent
1051     // to unsigned comparison.
1052     IsUnsigned = true;
1053   } else
1054     return;
1055
1056   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1057   ISD::LoadExtType ExtType = IsUnsigned ? ISD::ZEXTLOAD : ISD::SEXTLOAD;
1058   if (CmpOp0.getValueType() != MVT::i32 ||
1059       Load->getExtensionType() != ExtType)
1060     CmpOp0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32,
1061                             Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
1062                             Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
1063                             Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
1064                             Load->getAlignment());
1065
1066   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1067   if (CmpOp1.getValueType() != MVT::i32 ||
1068       Value != Constant->getZExtValue())
1069     CmpOp1 = DAG.getConstant(Value, MVT::i32);
1070 }
1071
1072 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1073 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1074 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1075   LoadSDNode *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1076   if (Load) {
1077     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1078     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1079       return false;
1080     // Otherwise decide on extension type.
1081     switch (Load->getExtensionType()) {
1082     case ISD::NON_EXTLOAD:
1083       return true;
1084     case ISD::SEXTLOAD:
1085       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1086     case ISD::ZEXTLOAD:
1087       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1088     default:
1089       break;
1090     }
1091   }
1092   return false;
1093 }
1094
1095 // Return true if it is better to swap comparison operands Op0 and Op1.
1096 // ICmpType is the type of an integer comparison.
1097 static bool shouldSwapCmpOperands(SDValue Op0, SDValue Op1,
1098                                   unsigned ICmpType) {
1099   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1100   if (Op0.getValueType() == MVT::f128)
1101     return false;
1102
1103   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1104   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1105   // natural memory operand.
1106   if (isa<ConstantFPSDNode>(Op1))
1107     return false;
1108
1109   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1110   // those later.
1111   ConstantSDNode *COp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1);
1112   if (COp1 && COp1->getZExtValue() == 0)
1113     return false;
1114
1115   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1116   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1117   if ((isNaturalMemoryOperand(Op0, ICmpType) && Op0.hasOneUse()) &&
1118       !(isNaturalMemoryOperand(Op1, ICmpType) && Op1.hasOneUse())) {
1119     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1120     // we can use things like CHHSI.
1121     if (!COp1)
1122       return true;
1123     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1124     // unsigned integers.
1125     if (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1126         isUInt<16>(COp1->getZExtValue()))
1127       return false;
1128     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1129     // signed integers.
1130     if (ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1131         isInt<16>(COp1->getSExtValue()))
1132       return false;
1133     return true;
1134   }
1135   return false;
1136 }
1137
1138 // Check whether the CC value produced by TEST UNDER MASK is descriptive
1139 // enough to handle an AND with Mask followed by a comparison of type Opcode
1140 // with CmpVal.  CCMask says which comparison result is being tested and
1141 // BitSize is the number of bits in the operands.  Return the CC mask that
1142 // should be used for the TEST UNDER MASK result, or 0 if the condition is
1143 // too complex.
1144 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1145                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1146                                      unsigned ICmpType) {
1147   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1148
1149   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1150   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1151   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1152   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1153
1154   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1155   // bit is dropped.
1156   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1157
1158   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1159   if (CmpVal == 0) {
1160     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1161       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1162     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1163       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1164   }
1165   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal <= Low) {
1166     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1167       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1168     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1169       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1170   }
1171   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1172     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1173       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1174     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1175       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1176   }
1177
1178   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1179   if (CmpVal == Mask) {
1180     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1181       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1182     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1183       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1184   }
1185   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1186     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1187       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1188     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1189       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1190   }
1191   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1192     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1193       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1194     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1195       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1196   }
1197
1198   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1199   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1200     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1201       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1202     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1203       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1204   }
1205   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1206     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1207       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1208     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1209       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1210   }
1211
1212   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1213   // as well.
1214   if (Mask == Low + High) {
1215     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1216       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1217     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1218       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1219     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1220       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1221     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1222       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1223   }
1224
1225   // Looks like we've exhausted our options.
1226   return 0;
1227 }
1228
1229 // See whether the comparison (Opcode CmpOp0, CmpOp1, ICmpType) can be
1230 // implemented as a TEST UNDER MASK instruction when the condition being
1231 // tested is as described by CCValid and CCMask.  Update the arguments
1232 // with the TM version if so.
1233 static void adjustForTestUnderMask(unsigned &Opcode, SDValue &CmpOp0,
1234                                    SDValue &CmpOp1, unsigned &CCValid,
1235                                    unsigned &CCMask, unsigned &ICmpType) {
1236   // Check that we have a comparison with a constant.
1237   ConstantSDNode *ConstCmpOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(CmpOp1);
1238   if (!ConstCmpOp1)
1239     return;
1240
1241   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
1242   if (CmpOp0.getOpcode() != ISD::AND)
1243     return;
1244   SDValue AndOp0 = CmpOp0.getOperand(0);
1245   SDValue AndOp1 = CmpOp0.getOperand(1);
1246   ConstantSDNode *Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(AndOp1.getNode());
1247   if (!Mask)
1248     return;
1249
1250   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1251   uint64_t MaskVal = Mask->getZExtValue();
1252   if (!SystemZ::isImmLL(MaskVal) && !SystemZ::isImmLH(MaskVal) &&
1253       !SystemZ::isImmHL(MaskVal) && !SystemZ::isImmHH(MaskVal))
1254     return;
1255
1256   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
1257   // type are suitable.
1258   unsigned BitSize = CmpOp0.getValueType().getSizeInBits();
1259   unsigned NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, CCMask, MaskVal,
1260                                             ConstCmpOp1->getZExtValue(),
1261                                             ICmpType);
1262   if (!NewCCMask)
1263     return;
1264
1265   // Go ahead and make the change.
1266   Opcode = SystemZISD::TM;
1267   CmpOp0 = AndOp0;
1268   CmpOp1 = AndOp1;
1269   ICmpType = (bool(NewCCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
1270               bool(NewCCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
1271   CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
1272   CCMask = NewCCMask;
1273 }
1274
1275 // Return a target node that compares CmpOp0 with CmpOp1 and stores a
1276 // 2-bit result in CC.  Set CCValid to the CCMASK_* of all possible
1277 // 2-bit results and CCMask to the subset of those results that are
1278 // associated with Cond.
1279 static SDValue emitCmp(const SystemZTargetMachine &TM, SelectionDAG &DAG,
1280                        SDLoc DL, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
1281                        ISD::CondCode Cond, unsigned &CCValid,
1282                        unsigned &CCMask) {
1283   bool IsUnsigned = false;
1284   CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
1285   unsigned Opcode, ICmpType = 0;
1286   if (CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint()) {
1287     CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
1288     Opcode = SystemZISD::FCMP;
1289   } else {
1290     IsUnsigned = CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1291     CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
1292     CCMask &= CCValid;
1293     adjustZeroCmp(DAG, IsUnsigned, CmpOp0, CmpOp1, CCMask);
1294     adjustSubwordCmp(DAG, IsUnsigned, CmpOp0, CmpOp1, CCMask);
1295     Opcode = SystemZISD::ICMP;
1296     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
1297     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
1298     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
1299     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
1300     // form fits best.
1301     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1302         CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1303         (DAG.SignBitIsZero(CmpOp0) && DAG.SignBitIsZero(CmpOp1)))
1304       ICmpType = SystemZICMP::Any;
1305     else if (IsUnsigned)
1306       ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1307     else
1308       ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
1309   }
1310
1311   if (shouldSwapCmpOperands(CmpOp0, CmpOp1, ICmpType)) {
1312     std::swap(CmpOp0, CmpOp1);
1313     CCMask = ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1314               (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1315               (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1316               (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1317   }
1318
1319   adjustForTestUnderMask(Opcode, CmpOp0, CmpOp1, CCValid, CCMask, ICmpType);
1320   if (Opcode == SystemZISD::ICMP || Opcode == SystemZISD::TM)
1321     return DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Glue, CmpOp0, CmpOp1,
1322                        DAG.getConstant(ICmpType, MVT::i32));
1323   return DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Glue, CmpOp0, CmpOp1);
1324 }
1325
1326 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
1327 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
1328 // in Hi and the low part in Lo.
1329 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
1330                             unsigned Extend, SDValue Op0, SDValue Op1,
1331                             SDValue &Hi, SDValue &Lo) {
1332   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
1333   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
1334   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
1335   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul, DAG.getConstant(32, MVT::i64));
1336   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
1337   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
1338 }
1339
1340 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
1341 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
1342 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
1343 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
1344 // in Even and the odd register result in Odd.
1345 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
1346                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
1347                              SDValue Op0, SDValue Op1,
1348                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
1349   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
1350   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
1351                                SDValue(In128, 0), Op1);
1352   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
1353   SDValue SubReg0 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::even128(Is32Bit), VT);
1354   SDValue SubReg1 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::odd128(Is32Bit), VT);
1355   SDNode *Reg0 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
1356                                     VT, Result, SubReg0);
1357   SDNode *Reg1 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
1358                                     VT, Result, SubReg1);
1359   Even = SDValue(Reg0, 0);
1360   Odd = SDValue(Reg1, 0);
1361 }
1362
1363 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1364   SDValue Chain    = Op.getOperand(0);
1365   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
1366   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
1367   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
1368   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
1369   SDLoc DL(Op);
1370
1371   unsigned CCValid, CCMask;
1372   SDValue Flags = emitCmp(TM, DAG, DL, CmpOp0, CmpOp1, CC, CCValid, CCMask);
1373   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
1374                      Chain, DAG.getConstant(CCValid, MVT::i32),
1375                      DAG.getConstant(CCMask, MVT::i32), Dest, Flags);
1376 }
1377
1378 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
1379                                               SelectionDAG &DAG) const {
1380   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
1381   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
1382   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
1383   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
1384   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
1385   SDLoc DL(Op);
1386
1387   unsigned CCValid, CCMask;
1388   SDValue Flags = emitCmp(TM, DAG, DL, CmpOp0, CmpOp1, CC, CCValid, CCMask);
1389
1390   SmallVector<SDValue, 5> Ops;
1391   Ops.push_back(TrueOp);
1392   Ops.push_back(FalseOp);
1393   Ops.push_back(DAG.getConstant(CCValid, MVT::i32));
1394   Ops.push_back(DAG.getConstant(CCMask, MVT::i32));
1395   Ops.push_back(Flags);
1396
1397   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
1398   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, &Ops[0], Ops.size());
1399 }
1400
1401 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1402                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1403   SDLoc DL(Node);
1404   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1405   int64_t Offset = Node->getOffset();
1406   EVT PtrVT = getPointerTy();
1407   Reloc::Model RM = TM.getRelocationModel();
1408   CodeModel::Model CM = TM.getCodeModel();
1409
1410   SDValue Result;
1411   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
1412     // Make sure that the offset is aligned to a halfword.  If it isn't,
1413     // create an "anchor" at the previous 12-bit boundary.
1414     // FIXME check whether there is a better way of handling this.
1415     if (Offset & 1) {
1416       Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT,
1417                                           Offset & ~uint64_t(0xfff));
1418       Offset &= 0xfff;
1419     } else {
1420       Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Offset);
1421       Offset = 0;
1422     }
1423     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1424   } else {
1425     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
1426     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1427     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
1428                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
1429   }
1430
1431   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
1432   // addition for it.
1433   if (Offset != 0)
1434     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
1435                          DAG.getConstant(Offset, PtrVT));
1436
1437   return Result;
1438 }
1439
1440 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1441                                                      SelectionDAG &DAG) const {
1442   SDLoc DL(Node);
1443   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1444   EVT PtrVT = getPointerTy();
1445   TLSModel::Model model = TM.getTLSModel(GV);
1446
1447   if (model != TLSModel::LocalExec)
1448     llvm_unreachable("only local-exec TLS mode supported");
1449
1450   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
1451   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1452                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
1453   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
1454
1455   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
1456   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1457                              DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1458   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
1459
1460   // Merge them into a single 64-bit address.
1461   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
1462                                     DAG.getConstant(32, PtrVT));
1463   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
1464
1465   // Get the offset of GA from the thread pointer.
1466   SystemZConstantPoolValue *CPV =
1467     SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
1468
1469   // Force the offset into the constant pool and load it from there.
1470   SDValue CPAddr = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
1471   SDValue Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
1472                                CPAddr, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
1473                                false, false, false, 0);
1474
1475   // Add the base and offset together.
1476   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
1477 }
1478
1479 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
1480                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1481   SDLoc DL(Node);
1482   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
1483   int64_t Offset = Node->getOffset();
1484   EVT PtrVT = getPointerTy();
1485
1486   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
1487   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1488   return Result;
1489 }
1490
1491 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
1492                                               SelectionDAG &DAG) const {
1493   SDLoc DL(JT);
1494   EVT PtrVT = getPointerTy();
1495   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
1496
1497   // Use LARL to load the address of the table.
1498   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1499 }
1500
1501 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
1502                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1503   SDLoc DL(CP);
1504   EVT PtrVT = getPointerTy();
1505
1506   SDValue Result;
1507   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
1508     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
1509                                        CP->getAlignment());
1510   else
1511     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1512                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
1513
1514   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
1515   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1516 }
1517
1518 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
1519                                             SelectionDAG &DAG) const {
1520   SDLoc DL(Op);
1521   SDValue In = Op.getOperand(0);
1522   EVT InVT = In.getValueType();
1523   EVT ResVT = Op.getValueType();
1524
1525   SDValue SubReg32 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::subreg_32bit, MVT::i64);
1526   SDValue Shift32 = DAG.getConstant(32, MVT::i64);
1527   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
1528     SDValue In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
1529     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64, Shift32);
1530     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, Shift);
1531     SDNode *Out = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
1532                                      MVT::f32, Out64, SubReg32);
1533     return SDValue(Out, 0);
1534   }
1535   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
1536     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
1537     SDNode *In64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::INSERT_SUBREG, DL,
1538                                       MVT::f64, SDValue(U64, 0), In, SubReg32);
1539     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, SDValue(In64, 0));
1540     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64, Shift32);
1541     SDValue Out = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
1542     return Out;
1543   }
1544   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
1545 }
1546
1547 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
1548                                             SelectionDAG &DAG) const {
1549   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1550   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
1551     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
1552   EVT PtrVT = getPointerTy();
1553
1554   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
1555   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
1556   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
1557   SDLoc DL(Op);
1558
1559   // The initial values of each field.
1560   const unsigned NumFields = 4;
1561   SDValue Fields[NumFields] = {
1562     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), PtrVT),
1563     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), PtrVT),
1564     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
1565     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
1566   };
1567
1568   // Store each field into its respective slot.
1569   SDValue MemOps[NumFields];
1570   unsigned Offset = 0;
1571   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
1572     SDValue FieldAddr = Addr;
1573     if (Offset != 0)
1574       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
1575                               DAG.getIntPtrConstant(Offset));
1576     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
1577                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
1578                              false, false, 0);
1579     Offset += 8;
1580   }
1581   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps, NumFields);
1582 }
1583
1584 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
1585                                            SelectionDAG &DAG) const {
1586   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
1587   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
1588   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
1589   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
1590   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
1591   SDLoc DL(Op);
1592
1593   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32),
1594                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
1595                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
1596 }
1597
1598 SDValue SystemZTargetLowering::
1599 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1600   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1601   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
1602   SDLoc DL(Op);
1603
1604   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
1605
1606   // Get a reference to the stack pointer.
1607   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
1608
1609   // Get the new stack pointer value.
1610   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
1611
1612   // Copy the new stack pointer back.
1613   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
1614
1615   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
1616   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
1617   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
1618   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
1619   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
1620
1621   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
1622   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1623 }
1624
1625 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
1626                                               SelectionDAG &DAG) const {
1627   EVT VT = Op.getValueType();
1628   SDLoc DL(Op);
1629   SDValue Ops[2];
1630   if (is32Bit(VT))
1631     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
1632     // We define this so that it can be used for constant division.
1633     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
1634                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1635   else {
1636     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
1637     //
1638     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
1639     //
1640     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
1641     // or all ones:
1642     //
1643     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
1644     //
1645     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
1646     // multiplication:
1647     //
1648     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
1649     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, MVT::i64);
1650     SDValue LL = Op.getOperand(0);
1651     SDValue RL = Op.getOperand(1);
1652     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
1653     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
1654     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
1655     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
1656     // low half first, so the results are in reverse order.
1657     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
1658                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
1659     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
1660     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
1661     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
1662     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
1663   }
1664   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1665 }
1666
1667 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
1668                                               SelectionDAG &DAG) const {
1669   EVT VT = Op.getValueType();
1670   SDLoc DL(Op);
1671   SDValue Ops[2];
1672   if (is32Bit(VT))
1673     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
1674     // We define this so that it can be used for constant division.
1675     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
1676                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1677   else
1678     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
1679     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
1680     // low half first, so the results are in reverse order.
1681     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
1682                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1683   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1684 }
1685
1686 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
1687                                             SelectionDAG &DAG) const {
1688   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
1689   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
1690   EVT VT = Op.getValueType();
1691   SDLoc DL(Op);
1692   unsigned Opcode;
1693
1694   // We use DSGF for 32-bit division.
1695   if (is32Bit(VT)) {
1696     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
1697     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
1698   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
1699     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
1700     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
1701   } else
1702     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
1703
1704   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
1705   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
1706   // the even register and the quotient in the odd register.
1707   SDValue Ops[2];
1708   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
1709                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
1710   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1711 }
1712
1713 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
1714                                             SelectionDAG &DAG) const {
1715   EVT VT = Op.getValueType();
1716   SDLoc DL(Op);
1717
1718   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
1719   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
1720   // in the even register and the quotient in the odd register.
1721   SDValue Ops[2];
1722   if (is32Bit(VT))
1723     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
1724                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1725   else
1726     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
1727                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1728   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1729 }
1730
1731 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1732   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
1733
1734   // Get the known-zero masks for each operand.
1735   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
1736   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
1737   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
1738   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
1739
1740   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
1741   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
1742   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
1743                        KnownZero[1].getZExtValue() };
1744   unsigned High, Low;
1745   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
1746     High = 1, Low = 0;
1747   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
1748     High = 0, Low = 1;
1749   else
1750     return Op;
1751
1752   SDValue LowOp = Ops[Low];
1753   SDValue HighOp = Ops[High];
1754
1755   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
1756   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
1757     return Op;
1758
1759   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
1760   // then we're better off using IILF.
1761   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
1762     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
1763     if (!isInt<16>(Value))
1764       return Op;
1765   }
1766
1767   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
1768   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
1769   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
1770       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
1771     ConstantSDNode *MaskNode = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1));
1772     uint64_t Mask = MaskNode->getZExtValue() | Masks[High];
1773     if ((Mask >> 32) == 0xffffffff)
1774       HighOp = HighOp.getOperand(0);
1775   }
1776
1777   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
1778   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
1779   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
1780   // can be folded.
1781   SDLoc DL(Op);
1782   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
1783   SDValue SubReg32 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::subreg_32bit, MVT::i64);
1784   SDNode *Result = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::INSERT_SUBREG, DL,
1785                                       MVT::i64, HighOp, Low32, SubReg32);
1786   return SDValue(Result, 0);
1787 }
1788
1789 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
1790 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
1791 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
1792                                                 SelectionDAG &DAG,
1793                                                 unsigned Opcode) const {
1794   AtomicSDNode *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
1795
1796   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
1797   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
1798   EVT WideVT = MVT::i32;
1799   if (NarrowVT == WideVT)
1800     return Op;
1801
1802   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
1803   SDValue ChainIn = Node->getChain();
1804   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
1805   SDValue Src2 = Node->getVal();
1806   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
1807   SDLoc DL(Node);
1808   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
1809
1810   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
1811   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
1812     if (ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
1813       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
1814       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), Src2.getValueType());
1815     }
1816
1817   // Get the address of the containing word.
1818   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
1819                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
1820
1821   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
1822   // to bring the field to the top bits of a GR32.
1823   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
1824                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
1825   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
1826
1827   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
1828   // bits back to its proper position.
1829   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
1830                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
1831
1832   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
1833   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
1834   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
1835   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
1836   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
1837   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
1838     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
1839                        DAG.getConstant(32 - BitSize, WideVT));
1840   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
1841       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
1842     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
1843                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, WideVT));
1844
1845   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
1846   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
1847   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
1848                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
1849   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
1850                                              array_lengthof(Ops),
1851                                              NarrowVT, MMO);
1852
1853   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
1854   // bits of a GR32, then truncate it.
1855   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
1856                                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT));
1857   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
1858
1859   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
1860   return DAG.getMergeValues(RetOps, 2, DL);
1861 }
1862
1863 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
1864 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
1865 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
1866                                                     SelectionDAG &DAG) const {
1867   AtomicSDNode *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
1868
1869   // We have native support for 32-bit compare and swap.
1870   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
1871   EVT WideVT = MVT::i32;
1872   if (NarrowVT == WideVT)
1873     return Op;
1874
1875   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
1876   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
1877   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
1878   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
1879   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
1880   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
1881   SDLoc DL(Node);
1882   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
1883
1884   // Get the address of the containing word.
1885   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
1886                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
1887
1888   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
1889   // to bring the field to the top bits of a GR32.
1890   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
1891                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
1892   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
1893
1894   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
1895   // bits back to its proper position.
1896   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
1897                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
1898
1899   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
1900   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
1901   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
1902                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
1903   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
1904                                              VTList, Ops, array_lengthof(Ops),
1905                                              NarrowVT, MMO);
1906   return AtomicOp;
1907 }
1908
1909 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
1910                                               SelectionDAG &DAG) const {
1911   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1912   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
1913   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
1914                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
1915 }
1916
1917 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
1918                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1919   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1920   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
1921   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
1922                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
1923 }
1924
1925 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
1926                                              SelectionDAG &DAG) const {
1927   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
1928   if (!IsData)
1929     // Just preserve the chain.
1930     return Op.getOperand(0);
1931
1932   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
1933   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
1934   MemIntrinsicSDNode *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
1935   SDValue Ops[] = {
1936     Op.getOperand(0),
1937     DAG.getConstant(Code, MVT::i32),
1938     Op.getOperand(1)
1939   };
1940   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, SDLoc(Op),
1941                                  Node->getVTList(), Ops, array_lengthof(Ops),
1942                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
1943 }
1944
1945 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
1946                                               SelectionDAG &DAG) const {
1947   switch (Op.getOpcode()) {
1948   case ISD::BR_CC:
1949     return lowerBR_CC(Op, DAG);
1950   case ISD::SELECT_CC:
1951     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
1952   case ISD::GlobalAddress:
1953     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
1954   case ISD::GlobalTLSAddress:
1955     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
1956   case ISD::BlockAddress:
1957     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
1958   case ISD::JumpTable:
1959     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
1960   case ISD::ConstantPool:
1961     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
1962   case ISD::BITCAST:
1963     return lowerBITCAST(Op, DAG);
1964   case ISD::VASTART:
1965     return lowerVASTART(Op, DAG);
1966   case ISD::VACOPY:
1967     return lowerVACOPY(Op, DAG);
1968   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
1969     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
1970   case ISD::SMUL_LOHI:
1971     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
1972   case ISD::UMUL_LOHI:
1973     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
1974   case ISD::SDIVREM:
1975     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
1976   case ISD::UDIVREM:
1977     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
1978   case ISD::OR:
1979     return lowerOR(Op, DAG);
1980   case ISD::ATOMIC_SWAP:
1981     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
1982   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1983     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
1984   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
1985     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
1986   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1987     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
1988   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1989     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
1990   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1991     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
1992   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
1993     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
1994   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
1995     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
1996   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
1997     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
1998   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
1999     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
2000   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
2001     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
2002   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
2003     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
2004   case ISD::STACKSAVE:
2005     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
2006   case ISD::STACKRESTORE:
2007     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
2008   case ISD::PREFETCH:
2009     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
2010   default:
2011     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
2012   }
2013 }
2014
2015 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
2016 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
2017   switch (Opcode) {
2018     OPCODE(RET_FLAG);
2019     OPCODE(CALL);
2020     OPCODE(SIBCALL);
2021     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
2022     OPCODE(ICMP);
2023     OPCODE(FCMP);
2024     OPCODE(TM);
2025     OPCODE(BR_CCMASK);
2026     OPCODE(SELECT_CCMASK);
2027     OPCODE(ADJDYNALLOC);
2028     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
2029     OPCODE(UMUL_LOHI64);
2030     OPCODE(SDIVREM64);
2031     OPCODE(UDIVREM32);
2032     OPCODE(UDIVREM64);
2033     OPCODE(MVC);
2034     OPCODE(MVC_LOOP);
2035     OPCODE(NC);
2036     OPCODE(NC_LOOP);
2037     OPCODE(OC);
2038     OPCODE(OC_LOOP);
2039     OPCODE(XC);
2040     OPCODE(XC_LOOP);
2041     OPCODE(CLC);
2042     OPCODE(CLC_LOOP);
2043     OPCODE(STRCMP);
2044     OPCODE(STPCPY);
2045     OPCODE(SEARCH_STRING);
2046     OPCODE(IPM);
2047     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
2048     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
2049     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
2050     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
2051     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
2052     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
2053     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
2054     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
2055     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
2056     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
2057     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
2058     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
2059     OPCODE(PREFETCH);
2060   }
2061   return NULL;
2062 #undef OPCODE
2063 }
2064
2065 //===----------------------------------------------------------------------===//
2066 // Custom insertion
2067 //===----------------------------------------------------------------------===//
2068
2069 // Create a new basic block after MBB.
2070 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
2071   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2072   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
2073   MF.insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
2074   return NewMBB;
2075 }
2076
2077 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
2078 // instructions after MI).
2079 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
2080                                           MachineBasicBlock *MBB) {
2081   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
2082   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
2083                  llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)),
2084                  MBB->end());
2085   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
2086   return NewMBB;
2087 }
2088
2089 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
2090 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineInstr *MI,
2091                                            MachineBasicBlock *MBB) {
2092   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
2093   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
2094   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
2095   return NewMBB;
2096 }
2097
2098 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
2099 static unsigned forceReg(MachineInstr *MI, MachineOperand &Base,
2100                          const SystemZInstrInfo *TII) {
2101   if (Base.isReg())
2102     return Base.getReg();
2103
2104   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
2105   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2106   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2107
2108   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
2109   BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
2110     .addOperand(Base).addImm(0).addReg(0);
2111   return Reg;
2112 }
2113
2114 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
2115 MachineBasicBlock *
2116 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
2117                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
2118   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2119
2120   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
2121   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
2122   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
2123   unsigned CCValid  = MI->getOperand(3).getImm();
2124   unsigned CCMask   = MI->getOperand(4).getImm();
2125   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
2126
2127   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2128   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2129   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2130
2131   //  StartMBB:
2132   //   BRC CCMask, JoinMBB
2133   //   # fallthrough to FalseMBB
2134   MBB = StartMBB;
2135   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2136     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
2137   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2138   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
2139
2140   //  FalseMBB:
2141   //   # fallthrough to JoinMBB
2142   MBB = FalseMBB;
2143   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2144
2145   //  JoinMBB:
2146   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
2147   //  ...
2148   MBB = JoinMBB;
2149   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
2150     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
2151     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
2152
2153   MI->eraseFromParent();
2154   return JoinMBB;
2155 }
2156
2157 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
2158 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
2159 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
2160 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
2161 MachineBasicBlock *
2162 SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr *MI,
2163                                      MachineBasicBlock *MBB,
2164                                      unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
2165                                      bool Invert) const {
2166   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2167
2168   unsigned SrcReg     = MI->getOperand(0).getReg();
2169   MachineOperand Base = MI->getOperand(1);
2170   int64_t Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2171   unsigned IndexReg   = MI->getOperand(3).getReg();
2172   unsigned CCValid    = MI->getOperand(4).getImm();
2173   unsigned CCMask     = MI->getOperand(5).getImm();
2174   DebugLoc DL         = MI->getDebugLoc();
2175
2176   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
2177
2178   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
2179   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
2180   // might be more complicated in that case.
2181   if (STOCOpcode && !IndexReg && TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond()) {
2182     if (Invert)
2183       CCMask ^= CCValid;
2184     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
2185       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
2186       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
2187     MI->eraseFromParent();
2188     return MBB;
2189   }
2190
2191   // Get the condition needed to branch around the store.
2192   if (!Invert)
2193     CCMask ^= CCValid;
2194
2195   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2196   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2197   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2198
2199   //  StartMBB:
2200   //   BRC CCMask, JoinMBB
2201   //   # fallthrough to FalseMBB
2202   MBB = StartMBB;
2203   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2204     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
2205   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2206   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
2207
2208   //  FalseMBB:
2209   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
2210   //   # fallthrough to JoinMBB
2211   MBB = FalseMBB;
2212   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
2213     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
2214   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2215
2216   MI->eraseFromParent();
2217   return JoinMBB;
2218 }
2219
2220 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
2221 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
2222 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
2223 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
2224 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
2225 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
2226 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
2227 MachineBasicBlock *
2228 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
2229                                             MachineBasicBlock *MBB,
2230                                             unsigned BinOpcode,
2231                                             unsigned BitSize,
2232                                             bool Invert) const {
2233   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2234   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2235   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2236   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
2237
2238   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2239   // Src2 can be a register or immediate.
2240   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2241   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2242   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
2243   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
2244   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
2245   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
2246   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2247   if (IsSubWord)
2248     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
2249
2250   // Subword operations use 32-bit registers.
2251   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
2252                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
2253                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
2254   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
2255   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
2256
2257   // Get the right opcodes for the displacement.
2258   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
2259   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
2260   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2261
2262   // Create virtual registers for temporary results.
2263   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2264   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2265   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
2266                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
2267   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
2268   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
2269
2270   // Insert a basic block for the main loop.
2271   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2272   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2273   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
2274
2275   //  StartMBB:
2276   //   ...
2277   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
2278   //   # fall through to LoopMMB
2279   MBB = StartMBB;
2280   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
2281     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
2282   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2283
2284   //  LoopMBB:
2285   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
2286   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
2287   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
2288   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
2289   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
2290   //   JNE LoopMBB
2291   //   # fall through to DoneMMB
2292   MBB = LoopMBB;
2293   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
2294     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
2295     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
2296   if (IsSubWord)
2297     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
2298       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
2299   if (Invert) {
2300     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
2301     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
2302     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
2303       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
2304     if (BitSize < 32)
2305       // XILF with the upper BitSize bits set.
2306       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF32), RotatedNewVal)
2307         .addReg(Tmp).addImm(uint32_t(~0 << (32 - BitSize)));
2308     else if (BitSize == 32)
2309       // XILF with every bit set.
2310       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF32), RotatedNewVal)
2311         .addReg(Tmp).addImm(~uint32_t(0));
2312     else {
2313       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
2314       // an XILF, XILH pair.
2315       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
2316       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
2317       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
2318         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
2319     }
2320   } else if (BinOpcode)
2321     // A simply binary operation.
2322     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
2323       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
2324   else if (IsSubWord)
2325     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
2326     // field in RotatedOldVal.
2327     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
2328       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
2329       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
2330   if (IsSubWord)
2331     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
2332       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
2333   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
2334     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2335   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2336     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
2337   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2338   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2339
2340   MI->eraseFromParent();
2341   return DoneMBB;
2342 }
2343
2344 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
2345 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
2346 // instruction that should be used to compare the current field with the
2347 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
2348 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
2349 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
2350 MachineBasicBlock *
2351 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
2352                                             MachineBasicBlock *MBB,
2353                                             unsigned CompareOpcode,
2354                                             unsigned KeepOldMask,
2355                                             unsigned BitSize) const {
2356   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2357   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2358   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2359   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
2360
2361   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2362   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2363   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2364   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2365   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
2366   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
2367   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
2368   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2369   if (IsSubWord)
2370     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
2371
2372   // Subword operations use 32-bit registers.
2373   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
2374                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
2375                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
2376   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
2377   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
2378
2379   // Get the right opcodes for the displacement.
2380   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
2381   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
2382   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2383
2384   // Create virtual registers for temporary results.
2385   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2386   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2387   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2388   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
2389   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
2390   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
2391
2392   // Insert 3 basic blocks for the loop.
2393   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
2394   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
2395   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
2396   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
2397   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
2398
2399   //  StartMBB:
2400   //   ...
2401   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
2402   //   # fall through to LoopMMB
2403   MBB = StartMBB;
2404   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
2405     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
2406   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2407
2408   //  LoopMBB:
2409   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
2410   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
2411   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
2412   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
2413   MBB = LoopMBB;
2414   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
2415     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
2416     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
2417   if (IsSubWord)
2418     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
2419       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
2420   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
2421     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
2422   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2423     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
2424   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
2425   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
2426
2427   //  UseAltMBB:
2428   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
2429   //   # fall through to UpdateMMB
2430   MBB = UseAltMBB;
2431   if (IsSubWord)
2432     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
2433       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
2434       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
2435   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
2436
2437   //  UpdateMBB:
2438   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
2439   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
2440   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
2441   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
2442   //   JNE LoopMBB
2443   //   # fall through to DoneMMB
2444   MBB = UpdateMBB;
2445   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
2446     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
2447     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
2448   if (IsSubWord)
2449     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
2450       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
2451   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
2452     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2453   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2454     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
2455   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2456   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2457
2458   MI->eraseFromParent();
2459   return DoneMBB;
2460 }
2461
2462 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
2463 // instruction MI.
2464 MachineBasicBlock *
2465 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
2466                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
2467   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2468   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2469   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2470
2471   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2472   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2473   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2474   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2475   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
2476   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
2477   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
2478   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
2479   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
2480   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2481
2482   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
2483
2484   // Get the right opcodes for the displacement.
2485   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
2486   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
2487   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2488
2489   // Create virtual registers for temporary results.
2490   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
2491   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2492   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2493   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
2494   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
2495   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2496   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2497   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
2498
2499   // Insert 2 basic blocks for the loop.
2500   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2501   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2502   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
2503   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
2504
2505   //  StartMBB:
2506   //   ...
2507   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
2508   //   # fall through to LoopMMB
2509   MBB = StartMBB;
2510   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
2511     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
2512   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2513
2514   //  LoopMBB:
2515   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
2516   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
2517   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
2518   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
2519   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
2520   //                         of interest.
2521   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
2522   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
2523   //                         comparison value with those that we loaded,
2524   //                         so that we can use a full word comparison.
2525   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
2526   //   JNE DoneMBB
2527   //   # Fall through to SetMBB
2528   MBB = LoopMBB;
2529   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
2530     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
2531     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
2532   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
2533     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
2534     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
2535   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
2536     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
2537     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
2538   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
2539     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
2540   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
2541     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
2542   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
2543     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
2544   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2545     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
2546     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
2547   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2548   MBB->addSuccessor(SetMBB);
2549
2550   //  SetMBB:
2551   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
2552   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
2553   //                         value with those that we loaded.
2554   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
2555   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
2556   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
2557   //   JNE LoopMBB
2558   //   # fall through to ExitMMB
2559   MBB = SetMBB;
2560   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
2561     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
2562   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
2563     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
2564   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
2565     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2566   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2567     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
2568   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2569   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2570
2571   MI->eraseFromParent();
2572   return DoneMBB;
2573 }
2574
2575 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
2576 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
2577 // it's "don't care".  SubReg is subreg_odd32 when extending a GR32
2578 // and subreg_odd when extending a GR64.
2579 MachineBasicBlock *
2580 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
2581                                   MachineBasicBlock *MBB,
2582                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
2583   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2584   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2585   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2586   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2587
2588   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
2589   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
2590   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
2591
2592   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
2593   if (ClearEven) {
2594     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
2595     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
2596
2597     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
2598       .addImm(0);
2599     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
2600       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_high);
2601     In128 = NewIn128;
2602   }
2603   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
2604     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
2605
2606   MI->eraseFromParent();
2607   return MBB;
2608 }
2609
2610 MachineBasicBlock *
2611 SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
2612                                          MachineBasicBlock *MBB,
2613                                          unsigned Opcode) const {
2614   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2615   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2616   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2617   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2618
2619   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI->getOperand(0));
2620   uint64_t       DestDisp = MI->getOperand(1).getImm();
2621   MachineOperand SrcBase  = earlyUseOperand(MI->getOperand(2));
2622   uint64_t       SrcDisp  = MI->getOperand(3).getImm();
2623   uint64_t       Length   = MI->getOperand(4).getImm();
2624
2625   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
2626   // branch to the end when a difference is found.
2627   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
2628                                splitBlockAfter(MI, MBB) : 0);
2629
2630   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
2631   if (MI->getNumExplicitOperands() > 5) {
2632     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
2633
2634     uint64_t StartCountReg = MI->getOperand(5).getReg();
2635     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
2636     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
2637                               forceReg(MI, DestBase, TII));
2638
2639     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
2640     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2641     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
2642                             MRI.createVirtualRegister(RC));
2643     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2644     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
2645                             MRI.createVirtualRegister(RC));
2646
2647     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
2648     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
2649     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
2650
2651     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2652     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
2653     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2654     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
2655
2656     //  StartMBB:
2657     //   # fall through to LoopMMB
2658     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2659
2660     //  LoopMBB:
2661     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
2662     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
2663     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
2664     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
2665     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
2666     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
2667     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
2668     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
2669     //   ( JLH EndMBB )
2670     //
2671     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
2672     MBB = LoopMBB;
2673
2674     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
2675       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
2676       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
2677     if (!HaveSingleBase)
2678       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
2679         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
2680         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
2681     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
2682       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
2683       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
2684     if (Opcode == SystemZ::MVC)
2685       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
2686         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
2687         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
2688     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
2689       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
2690       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
2691     if (EndMBB) {
2692       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2693         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
2694         .addMBB(EndMBB);
2695       MBB->addSuccessor(EndMBB);
2696       MBB->addSuccessor(NextMBB);
2697     }
2698
2699     // NextMBB:
2700     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
2701     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
2702     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
2703     //   CGHI %NextCountReg, 0
2704     //   JLH LoopMBB
2705     //   # fall through to DoneMMB
2706     //
2707     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
2708     MBB = NextMBB;
2709
2710     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
2711       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
2712     if (!HaveSingleBase)
2713       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
2714         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
2715     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
2716       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
2717     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
2718       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
2719     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2720       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
2721       .addMBB(LoopMBB);
2722     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2723     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2724
2725     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
2726     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
2727     Length &= 255;
2728     MBB = DoneMBB;
2729   }
2730   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
2731   while (Length > 0) {
2732     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
2733     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
2734     // Apply them using LAY if so.
2735     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
2736       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
2737       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
2738         .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addReg(0);
2739       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
2740       DestDisp = 0;
2741     }
2742     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
2743       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
2744       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
2745         .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp).addReg(0);
2746       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
2747       SrcDisp = 0;
2748     }
2749     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
2750       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
2751       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
2752     DestDisp += ThisLength;
2753     SrcDisp += ThisLength;
2754     Length -= ThisLength;
2755     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
2756     // was found.
2757     if (EndMBB && Length > 0) {
2758       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
2759       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2760         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
2761         .addMBB(EndMBB);
2762       MBB->addSuccessor(EndMBB);
2763       MBB->addSuccessor(NextMBB);
2764       MBB = NextMBB;
2765     }
2766   }
2767   if (EndMBB) {
2768     MBB->addSuccessor(EndMBB);
2769     MBB = EndMBB;
2770     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
2771   }
2772
2773   MI->eraseFromParent();
2774   return MBB;
2775 }
2776
2777 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
2778 // Opcode until CC != 3.
2779 MachineBasicBlock *
2780 SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
2781                                          MachineBasicBlock *MBB,
2782                                          unsigned Opcode) const {
2783   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2784   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2785   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2786   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2787
2788   uint64_t End1Reg   = MI->getOperand(0).getReg();
2789   uint64_t Start1Reg = MI->getOperand(1).getReg();
2790   uint64_t Start2Reg = MI->getOperand(2).getReg();
2791   uint64_t CharReg   = MI->getOperand(3).getReg();
2792
2793   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
2794   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
2795   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
2796   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2797
2798   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2799   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
2800   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2801
2802   //  StartMBB:
2803   //   # fall through to LoopMMB
2804   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2805
2806   //  LoopMBB:
2807   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
2808   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
2809   //   R0W = %CharReg
2810   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0W
2811   //   JO LoopMBB
2812   //   # fall through to DoneMMB
2813   //
2814   // The load of R0W can be hoisted by post-RA LICM.
2815   MBB = LoopMBB;
2816
2817   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
2818     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
2819     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
2820   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
2821     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
2822     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
2823   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0W).addReg(CharReg);
2824   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
2825     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
2826     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
2827   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2828     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
2829   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2830   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2831
2832   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
2833
2834   MI->eraseFromParent();
2835   return DoneMBB;
2836 }
2837
2838 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
2839 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
2840   switch (MI->getOpcode()) {
2841   case SystemZ::Select32:
2842   case SystemZ::SelectF32:
2843   case SystemZ::Select64:
2844   case SystemZ::SelectF64:
2845   case SystemZ::SelectF128:
2846     return emitSelect(MI, MBB);
2847
2848   case SystemZ::CondStore8_32:
2849     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC32, 0, false);
2850   case SystemZ::CondStore8_32Inv:
2851     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC32, 0, true);
2852   case SystemZ::CondStore16_32:
2853     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH32, 0, false);
2854   case SystemZ::CondStore16_32Inv:
2855     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH32, 0, true);
2856   case SystemZ::CondStore32_32:
2857     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST32, SystemZ::STOC32, false);
2858   case SystemZ::CondStore32_32Inv:
2859     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST32, SystemZ::STOC32, true);
2860   case SystemZ::CondStore8:
2861     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
2862   case SystemZ::CondStore8Inv:
2863     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
2864   case SystemZ::CondStore16:
2865     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
2866   case SystemZ::CondStore16Inv:
2867     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
2868   case SystemZ::CondStore32:
2869     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
2870   case SystemZ::CondStore32Inv:
2871     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
2872   case SystemZ::CondStore64:
2873     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
2874   case SystemZ::CondStore64Inv:
2875     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
2876   case SystemZ::CondStoreF32:
2877     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
2878   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
2879     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
2880   case SystemZ::CondStoreF64:
2881     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
2882   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
2883     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
2884
2885   case SystemZ::AEXT128_64:
2886     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_low);
2887   case SystemZ::ZEXT128_32:
2888     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_low32);
2889   case SystemZ::ZEXT128_64:
2890     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_low);
2891
2892   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
2893     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
2894   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
2895     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
2896   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
2897     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
2898
2899   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
2900     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
2901   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
2902     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
2903   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
2904     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
2905   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
2906     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
2907   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
2908     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
2909   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
2910     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
2911   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
2912     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
2913   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
2914     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
2915
2916   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
2917     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
2918   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
2919     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
2920   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
2921     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
2922
2923   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
2924     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
2925   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
2926     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 0);
2927   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
2928     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
2929   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL32:
2930     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL32, 32);
2931   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH32:
2932     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 32);
2933   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF32:
2934     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF32, 32);
2935   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
2936     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
2937   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
2938     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 64);
2939   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
2940     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 64);
2941   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL:
2942     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL, 64);
2943   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH:
2944     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH, 64);
2945   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
2946     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 64);
2947   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF:
2948     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF, 64);
2949
2950   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
2951     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
2952   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
2953     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH32, 0);
2954   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
2955     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
2956   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL32:
2957     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL32, 32);
2958   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH32:
2959     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH32, 32);
2960   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF32:
2961     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF32, 32);
2962   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
2963     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
2964   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
2965     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 64);
2966   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
2967     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 64);
2968   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL:
2969     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL, 64);
2970   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH:
2971     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH, 64);
2972   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
2973     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 64);
2974   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF:
2975     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF, 64);
2976
2977   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
2978     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
2979   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
2980     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF32, 0);
2981   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
2982     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
2983   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF32:
2984     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF32, 32);
2985   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
2986     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
2987   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
2988     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 64);
2989   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF:
2990     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF, 64);
2991
2992   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
2993     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
2994   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
2995     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 0, true);
2996   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
2997     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
2998   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL32i:
2999     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL32, 32, true);
3000   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH32i:
3001     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 32, true);
3002   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF32i:
3003     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF32, 32, true);
3004   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
3005     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
3006   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
3007     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 64, true);
3008   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
3009     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 64, true);
3010   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHLi:
3011     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL, 64, true);
3012   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHHi:
3013     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH, 64, true);
3014   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
3015     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 64, true);
3016   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHFi:
3017     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF, 64, true);
3018
3019   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
3020     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3021                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
3022   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
3023     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3024                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
3025   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
3026     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
3027                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
3028
3029   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
3030     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3031                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
3032   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
3033     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3034                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
3035   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
3036     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
3037                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
3038
3039   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
3040     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3041                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
3042   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
3043     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3044                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
3045   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
3046     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
3047                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
3048
3049   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
3050     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3051                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
3052   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
3053     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3054                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
3055   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
3056     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
3057                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
3058
3059   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
3060     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
3061   case SystemZ::MVCSequence:
3062   case SystemZ::MVCLoop:
3063     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
3064   case SystemZ::NCSequence:
3065   case SystemZ::NCLoop:
3066     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
3067   case SystemZ::OCSequence:
3068   case SystemZ::OCLoop:
3069     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
3070   case SystemZ::XCSequence:
3071   case SystemZ::XCLoop:
3072     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
3073   case SystemZ::CLCSequence:
3074   case SystemZ::CLCLoop:
3075     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
3076   case SystemZ::CLSTLoop:
3077     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
3078   case SystemZ::MVSTLoop:
3079     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
3080   case SystemZ::SRSTLoop:
3081     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
3082   default:
3083     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
3084   }
3085 }