lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.cpp

   1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ DAG lowering implementation -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the SystemZTargetLowering class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "SystemZISelLowering.h"
  15 #include "SystemZCallingConv.h"
  16 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
  17 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
  18 #include "SystemZTargetMachine.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
  23 #include <cctype>
  24
  25 using namespace llvm;
  26
  27 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
  28
  29 namespace {
  30 // Represents a sequence for extracting a 0/1 value from an IPM result:
  31 // (((X ^ XORValue) + AddValue) >> Bit)
  32 struct IPMConversion {
  33   IPMConversion(unsigned xorValue, int64_t addValue, unsigned bit)
  34     : XORValue(xorValue), AddValue(addValue), Bit(bit) {}
  35
  36   int64_t XORValue;
  37   int64_t AddValue;
  38   unsigned Bit;
  39 };
  40
  41 // Represents information about a comparison.
  42 struct Comparison {
  43   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
  44     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
  45
  46   // The operands to the comparison.
  47   SDValue Op0, Op1;
  48
  49   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
  50   unsigned Opcode;
  51
  52   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
  53   unsigned ICmpType;
  54
  55   // The mask of CC values that Opcode can produce.
  56   unsigned CCValid;
  57
  58   // The mask of CC values for which the original condition is true.
  59   unsigned CCMask;
  60 };
  61 } // end anonymous namespace
  62
  63 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
  64 static bool is32Bit(EVT VT) {
  65   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
  66   case MVT::i32:
  67     return true;
  68   case MVT::i64:
  69     return false;
  70   default:
  71     llvm_unreachable("Unsupported type");
  72   }
  73 }
  74
  75 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
  76 // final use.
  77 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
  78   if (Op.isReg())
  79     Op.setIsKill(false);
  80   return Op;
  81 }
  82
  83 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(SystemZTargetMachine &tm)
  84   : TargetLowering(tm, new TargetLoweringObjectFileELF()),
  85     Subtarget(*tm.getSubtargetImpl()), TM(tm) {
  86   MVT PtrVT = getPointerTy();
  87
  88   // Set up the register classes.
  89   if (Subtarget.hasHighWord())
  90     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
  91   else
  92     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
  93   addRegisterClass(MVT::i64,  &SystemZ::GR64BitRegClass);
  94   addRegisterClass(MVT::f32,  &SystemZ::FP32BitRegClass);
  95   addRegisterClass(MVT::f64,  &SystemZ::FP64BitRegClass);
  96   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
  97
  98   // Compute derived properties from the register classes
  99   computeRegisterProperties();
 100
 101   // Set up special registers.
 102   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
 103   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
 104   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
 105
 106   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
 107   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
 108   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
 109   // scheduler, because it can.
 110   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 111
 112   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
 113   setBooleanVectorContents(ZeroOrOneBooleanContent); // FIXME: Is this correct?
 114
 115   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
 116   setMinFunctionAlignment(2);
 117
 118   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
 119   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
 120        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
 121        ++I) {
 122     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
 123     if (isTypeLegal(VT)) {
 124       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
 125       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
 126
 127       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
 128       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
 129
 130       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
 131       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
 132       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
 133     }
 134   }
 135
 136   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
 137   // indirect jump.
 138   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
 139
 140   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
 141   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
 142
 143   // Handle integer types.
 144   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
 145        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
 146        ++I) {
 147     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
 148     if (isTypeLegal(VT)) {
 149       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
 150       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
 151       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
 152       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
 153       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
 154       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
 155       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
 156
 157       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
 158       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
 159       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
 160       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
 161
 162       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
 163       // available, or if the operand is constant.
 164       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
 165
 166       // No special instructions for these.
 167       setOperationAction(ISD::CTPOP,           VT, Expand);
 168       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
 169       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
 170       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
 171       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
 172
 173       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
 174       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
 175       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
 176       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
 177       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
 178
 179       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
 180       if (!Subtarget.hasFPExtension())
 181         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
 182     }
 183   }
 184
 185   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
 186   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
 187   // Lower them into full i32 operations.
 188   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
 189   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
 190   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
 191   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
 192   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
 193   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
 194   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
 195   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
 196   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
 197   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
 198   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
 199   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
 200
 201   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
 202   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
 203   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
 204     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
 205     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
 206   }
 207
 208   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
 209   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
 210   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
 211
 212   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
 213   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
 214
 215   // FIXME: Can we support these natively?
 216   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
 217   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
 218   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
 219
 220   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
 221   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 222   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
 223   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  MVT::i1, Promote);
 224   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
 225
 226   // Handle the various types of symbolic address.
 227   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
 228   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
 229   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
 230   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
 231   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
 232
 233   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
 234   // 160-byte area at the bottom of the stack.
 235   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
 236
 237   // Use custom expanders so that we can force the function to use
 238   // a frame pointer.
 239   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
 240   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
 241
 242   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
 243   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
 244
 245   // Handle floating-point types.
 246   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
 247        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
 248        ++I) {
 249     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
 250     if (isTypeLegal(VT)) {
 251       // We can use FI for FRINT.
 252       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
 253
 254       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
 255       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
 256         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
 257         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
 258         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
 259         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
 260         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
 261       }
 262
 263       // No special instructions for these.
 264       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
 265       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
 266       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
 267     }
 268   }
 269
 270   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
 271   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
 272   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
 273   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
 274
 275   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
 276   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
 277   // would fit in an f80).
 278   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f80, Expand);
 279
 280   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
 281   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
 282   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
 283   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
 284
 285   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
 286   // 32-bit forms.
 287   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
 288   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
 289
 290   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
 291   // structure, but VAEND is a no-op.
 292   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
 293   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
 294   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
 295
 296   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
 297   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
 298
 299   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
 300   MaxStoresPerMemcpy = 0;
 301   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
 302
 303   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
 304   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
 305   // generated by target-independent code don't when the byte value is
 306   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
 307   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
 308   MaxStoresPerMemset = 0;
 309   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
 310 }
 311
 312 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
 313   if (!VT.isVector())
 314     return MVT::i32;
 315   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
 316 }
 317
 318 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 319   VT = VT.getScalarType();
 320
 321   if (!VT.isSimple())
 322     return false;
 323
 324   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 325   case MVT::f32:
 326   case MVT::f64:
 327     return true;
 328   case MVT::f128:
 329     return false;
 330   default:
 331     break;
 332   }
 333
 334   return false;
 335 }
 336
 337 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
 338   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
 339   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
 340 }
 341
 342 bool SystemZTargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT VT,
 343                                                           unsigned,
 344                                                           bool *Fast) const {
 345   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
 346   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
 347   // they are required.
 348   if (Fast)
 349     *Fast = true;
 350   return true;
 351 }
 352
 353 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
 354                                                   Type *Ty) const {
 355   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
 356   // RELATIVE LONG cases.
 357   if (AM.BaseGV)
 358     return false;
 359
 360   // Require a 20-bit signed offset.
 361   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
 362     return false;
 363
 364   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
 365   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
 366 }
 367
 368 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
 369   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
 370     return false;
 371   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
 372   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
 373   return FromBits > ToBits;
 374 }
 375
 376 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
 377   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
 378     return false;
 379   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
 380   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
 381   return FromBits > ToBits;
 382 }
 383
 384 //===----------------------------------------------------------------------===//
 385 // Inline asm support
 386 //===----------------------------------------------------------------------===//
 387
 388 TargetLowering::ConstraintType
 389 SystemZTargetLowering::getConstraintType(const std::string &Constraint) const {
 390   if (Constraint.size() == 1) {
 391     switch (Constraint[0]) {
 392     case 'a': // Address register
 393     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 394     case 'f': // Floating-point register
 395     case 'h': // High-part register
 396     case 'r': // General-purpose register
 397       return C_RegisterClass;
 398
 399     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
 400     case 'R': // Likewise, plus an index
 401     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
 402     case 'T': // Likewise, plus an index
 403     case 'm': // Equivalent to 'T'.
 404       return C_Memory;
 405
 406     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 407     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 408     case 'K': // Signed 16-bit constant
 409     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 410     case 'M': // 0x7fffffff
 411       return C_Other;
 412
 413     default:
 414       break;
 415     }
 416   }
 417   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
 418 }
 419
 420 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
 421 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
 422                                const char *constraint) const {
 423   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
 424   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
 425   // If we don't have a value, we can't do a match,
 426   // but allow it at the lowest weight.
 427   if (CallOperandVal == NULL)
 428     return CW_Default;
 429   Type *type = CallOperandVal->getType();
 430   // Look at the constraint type.
 431   switch (*constraint) {
 432   default:
 433     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
 434     break;
 435
 436   case 'a': // Address register
 437   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 438   case 'h': // High-part register
 439   case 'r': // General-purpose register
 440     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
 441       weight = CW_Register;
 442     break;
 443
 444   case 'f': // Floating-point register
 445     if (type->isFloatingPointTy())
 446       weight = CW_Register;
 447     break;
 448
 449   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 450     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 451       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
 452         weight = CW_Constant;
 453     break;
 454
 455   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 456     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 457       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
 458         weight = CW_Constant;
 459     break;
 460
 461   case 'K': // Signed 16-bit constant
 462     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 463       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
 464         weight = CW_Constant;
 465     break;
 466
 467   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 468     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 469       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
 470         weight = CW_Constant;
 471     break;
 472
 473   case 'M': // 0x7fffffff
 474     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
 475       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
 476         weight = CW_Constant;
 477     break;
 478   }
 479   return weight;
 480 }
 481
 482 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
 483 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
 484 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
 485 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 486 parseRegisterNumber(const std::string &Constraint,
 487                     const TargetRegisterClass *RC, const unsigned *Map) {
 488   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
 489   if (isdigit(Constraint[2])) {
 490     std::string Suffix(Constraint.data() + 2, Constraint.size() - 2);
 491     unsigned Index = atoi(Suffix.c_str());
 492     if (Index < 16 && Map[Index])
 493       return std::make_pair(Map[Index], RC);
 494   }
 495   return std::make_pair(0u, static_cast<TargetRegisterClass*>(0));
 496 }
 497
 498 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *> SystemZTargetLowering::
 499 getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint, MVT VT) const {
 500   if (Constraint.size() == 1) {
 501     // GCC Constraint Letters
 502     switch (Constraint[0]) {
 503     default: break;
 504     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
 505     case 'r': // General-purpose register
 506       if (VT == MVT::i64)
 507         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
 508       else if (VT == MVT::i128)
 509         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
 510       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
 511
 512     case 'a': // Address register
 513       if (VT == MVT::i64)
 514         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
 515       else if (VT == MVT::i128)
 516         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
 517       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
 518
 519     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
 520       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
 521
 522     case 'f': // Floating-point register
 523       if (VT == MVT::f64)
 524         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
 525       else if (VT == MVT::f128)
 526         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
 527       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
 528     }
 529   }
 530   if (Constraint[0] == '{') {
 531     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
 532     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
 533     // the registers are also different from the external names
 534     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
 535     if (Constraint[1] == 'r') {
 536       if (VT == MVT::i32)
 537         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
 538                                    SystemZMC::GR32Regs);
 539       if (VT == MVT::i128)
 540         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
 541                                    SystemZMC::GR128Regs);
 542       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
 543                                  SystemZMC::GR64Regs);
 544     }
 545     if (Constraint[1] == 'f') {
 546       if (VT == MVT::f32)
 547         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
 548                                    SystemZMC::FP32Regs);
 549       if (VT == MVT::f128)
 550         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
 551                                    SystemZMC::FP128Regs);
 552       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
 553                                  SystemZMC::FP64Regs);
 554     }
 555   }
 556   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(Constraint, VT);
 557 }
 558
 559 void SystemZTargetLowering::
 560 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
 561                              std::vector<SDValue> &Ops,
 562                              SelectionDAG &DAG) const {
 563   // Only support length 1 constraints for now.
 564   if (Constraint.length() == 1) {
 565     switch (Constraint[0]) {
 566     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
 567       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 568         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
 569           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 570                                               Op.getValueType()));
 571       return;
 572
 573     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
 574       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 575         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
 576           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 577                                               Op.getValueType()));
 578       return;
 579
 580     case 'K': // Signed 16-bit constant
 581       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 582         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
 583           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
 584                                               Op.getValueType()));
 585       return;
 586
 587     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
 588       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 589         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
 590           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
 591                                               Op.getValueType()));
 592       return;
 593
 594     case 'M': // 0x7fffffff
 595       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
 596         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
 597           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
 598                                               Op.getValueType()));
 599       return;
 600     }
 601   }
 602   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
 603 }
 604
 605 //===----------------------------------------------------------------------===//
 606 // Calling conventions
 607 //===----------------------------------------------------------------------===//
 608
 609 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
 610
 611 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
 612                                                      Type *ToType) const {
 613   return isTruncateFree(FromType, ToType);
 614 }
 615
 616 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
 617   if (!CI->isTailCall())
 618     return false;
 619   return true;
 620 }
 621
 622 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
 623 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
 624 // any loads onto Chain.
 625 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
 626                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
 627                                    SDValue Value) {
 628   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
 629   // assertion to capture this.
 630   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
 631     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
 632                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
 633   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
 634     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
 635                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
 636
 637   if (VA.isExtInLoc())
 638     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
 639   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
 640     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
 641                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
 642   else
 643     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
 644   return Value;
 645 }
 646
 647 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
 648 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
 649 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
 650 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
 651                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
 652   switch (VA.getLocInfo()) {
 653   case CCValAssign::SExt:
 654     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 655   case CCValAssign::ZExt:
 656     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 657   case CCValAssign::AExt:
 658     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
 659   case CCValAssign::Full:
 660     return Value;
 661   default:
 662     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
 663   }
 664 }
 665
 666 SDValue SystemZTargetLowering::
 667 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 668                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 669                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 670                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 671   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 672   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 673   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 674   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
 675     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
 676   auto *TFL = static_cast<const SystemZFrameLowering *>(TM.getFrameLowering());
 677
 678   // Assign locations to all of the incoming arguments.
 679   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 680   CCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
 681   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
 682
 683   unsigned NumFixedGPRs = 0;
 684   unsigned NumFixedFPRs = 0;
 685   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 686     SDValue ArgValue;
 687     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 688     EVT LocVT = VA.getLocVT();
 689     if (VA.isRegLoc()) {
 690       // Arguments passed in registers
 691       const TargetRegisterClass *RC;
 692       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 693       default:
 694         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
 695         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
 696       case MVT::i32:
 697         NumFixedGPRs += 1;
 698         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
 699         break;
 700       case MVT::i64:
 701         NumFixedGPRs += 1;
 702         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
 703         break;
 704       case MVT::f32:
 705         NumFixedFPRs += 1;
 706         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
 707         break;
 708       case MVT::f64:
 709         NumFixedFPRs += 1;
 710         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
 711         break;
 712       }
 713
 714       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
 715       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
 716       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
 717     } else {
 718       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
 719
 720       // Create the frame index object for this incoming parameter.
 721       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
 722                                       VA.getLocMemOffset(), true);
 723
 724       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
 725       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
 726       // passed as right-justified 8-byte values.
 727       EVT PtrVT = getPointerTy();
 728       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
 729       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
 730         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN, DAG.getIntPtrConstant(4));
 731       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
 732                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 733                              false, false, false, 0);
 734     }
 735
 736     // Convert the value of the argument register into the value that's
 737     // being passed.
 738     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
 739   }
 740
 741   if (IsVarArg) {
 742     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
 743     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
 744     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
 745
 746     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
 747     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
 748     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
 749     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
 750
 751     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
 752     // that will be used to store the incoming registers.
 753     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
 754     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
 755     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
 756
 757     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
 758     // GPRs as part of the prologue.)
 759     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
 760       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
 761       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
 762         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
 763         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
 764         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
 765         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
 766                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
 767         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
 768         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
 769                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 770                                  false, false, 0);
 771
 772       }
 773       // Join the stores, which are independent of one another.
 774       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
 775                           &MemOps[NumFixedFPRs],
 776                           SystemZ::NumArgFPRs - NumFixedFPRs);
 777     }
 778   }
 779
 780   return Chain;
 781 }
 782
 783 static bool canUseSiblingCall(CCState ArgCCInfo,
 784                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs) {
 785   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
 786   // needs the call-saved argument register R6.
 787   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 788     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 789     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
 790       return false;
 791     if (!VA.isRegLoc())
 792       return false;
 793     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 794     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
 795       return false;
 796   }
 797   return true;
 798 }
 799
 800 SDValue
 801 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
 802                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 803   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
 804   SDLoc &DL = CLI.DL;
 805   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
 806   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
 807   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
 808   SDValue Chain = CLI.Chain;
 809   SDValue Callee = CLI.Callee;
 810   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
 811   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
 812   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
 813   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 814   EVT PtrVT = getPointerTy();
 815
 816   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
 817   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 818   CCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
 819   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
 820
 821   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
 822   // sibling calls.
 823   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs))
 824     IsTailCall = false;
 825
 826   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
 827   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
 828
 829   // Mark the start of the call.
 830   if (!IsTailCall)
 831     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain, DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true),
 832                                  DL);
 833
 834   // Copy argument values to their designated locations.
 835   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
 836   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
 837   SDValue StackPtr;
 838   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
 839     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
 840     SDValue ArgValue = OutVals[I];
 841
 842     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
 843       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
 844       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
 845       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
 846       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
 847                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 848                                          false, false, 0));
 849       ArgValue = SpillSlot;
 850     } else
 851       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
 852
 853     if (VA.isRegLoc())
 854       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
 855       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
 856     else {
 857       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
 858
 859       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
 860       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
 861       if (!StackPtr.getNode())
 862         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
 863       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
 864       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
 865         Offset += 4;
 866       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
 867                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset));
 868
 869       // Emit the store.
 870       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
 871                                          MachinePointerInfo(),
 872                                          false, false, 0));
 873     }
 874   }
 875
 876   // Join the stores, which are independent of one another.
 877   if (!MemOpChains.empty())
 878     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
 879                         &MemOpChains[0], MemOpChains.size());
 880
 881   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
 882   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
 883   // tail calls.
 884   SDValue Glue;
 885   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
 886     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
 887     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
 888   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
 889     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
 890     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
 891   } else if (IsTailCall) {
 892     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
 893     Glue = Chain.getValue(1);
 894     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
 895   }
 896
 897   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
 898   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
 899     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
 900                              RegsToPass[I].second, Glue);
 901     Glue = Chain.getValue(1);
 902   }
 903
 904   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
 905   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 906   Ops.push_back(Chain);
 907   Ops.push_back(Callee);
 908
 909   // Add argument registers to the end of the list so that they are
 910   // known live into the call.
 911   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
 912     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
 913                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
 914
 915   // Glue the call to the argument copies, if any.
 916   if (Glue.getNode())
 917     Ops.push_back(Glue);
 918
 919   // Emit the call.
 920   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
 921   if (IsTailCall)
 922     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
 923   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
 924   Glue = Chain.getValue(1);
 925
 926   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
 927   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
 928                              DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true),
 929                              DAG.getConstant(0, PtrVT, true),
 930                              Glue, DL);
 931   Glue = Chain.getValue(1);
 932
 933   // Assign locations to each value returned by this call.
 934   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
 935   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
 936   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
 937
 938   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
 939   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
 940     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
 941
 942     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
 943     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
 944                                           VA.getLocVT(), Glue);
 945     Chain = RetValue.getValue(1);
 946     Glue = RetValue.getValue(2);
 947
 948     // Convert the value of the return register into the value that's
 949     // being returned.
 950     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
 951   }
 952
 953   return Chain;
 954 }
 955
 956 SDValue
 957 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
 958                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 959                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 960                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 961                                    SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
 962   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 963
 964   // Assign locations to each returned value.
 965   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
 966   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
 967   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
 968
 969   // Quick exit for void returns
 970   if (RetLocs.empty())
 971     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
 972
 973   // Copy the result values into the output registers.
 974   SDValue Glue;
 975   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
 976   RetOps.push_back(Chain);
 977   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
 978     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
 979     SDValue RetValue = OutVals[I];
 980
 981     // Make the return register live on exit.
 982     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
 983
 984     // Promote the value as required.
 985     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
 986
 987     // Chain and glue the copies together.
 988     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 989     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
 990     Glue = Chain.getValue(1);
 991     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
 992   }
 993
 994   // Update chain and glue.
 995   RetOps[0] = Chain;
 996   if (Glue.getNode())
 997     RetOps.push_back(Glue);
 998
 999   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other,
1000                      RetOps.data(), RetOps.size());
1001 }
1002
1003 SDValue SystemZTargetLowering::
1004 prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1005   return DAG.getNode(SystemZISD::SERIALIZE, DL, MVT::Other, Chain);
1006 }
1007
1008 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1009 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1010 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1011 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1012 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1013 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1014 #define CONV(X) \
1015   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1016   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1017   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1018
1019   switch (CC) {
1020   default:
1021     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1022
1023   CONV(EQ);
1024   CONV(NE);
1025   CONV(GT);
1026   CONV(GE);
1027   CONV(LT);
1028   CONV(LE);
1029
1030   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1031   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1032   }
1033 #undef CONV
1034 }
1035
1036 // Return a sequence for getting a 1 from an IPM result when CC has a
1037 // value in CCMask and a 0 when CC has a value in CCValid & ~CCMask.
1038 // The handling of CC values outside CCValid doesn't matter.
1039 static IPMConversion getIPMConversion(unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1040   // Deal with cases where the result can be taken directly from a bit
1041   // of the IPM result.
1042   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_3)))
1043     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC);
1044   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_2 | SystemZ::CCMASK_3)))
1045     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC + 1);
1046
1047   // Deal with cases where we can add a value to force the sign bit
1048   // to contain the right value.  Putting the bit in 31 means we can
1049   // use SRL rather than RISBG(L), and also makes it easier to get a
1050   // 0/-1 value, so it has priority over the other tests below.
1051   //
1052   // These sequences rely on the fact that the upper two bits of the
1053   // IPM result are zero.
1054   uint64_t TopBit = uint64_t(1) << 31;
1055   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_0))
1056     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1057   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_1)))
1058     return IPMConversion(0, -(2 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1059   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1060                             | SystemZ::CCMASK_1
1061                             | SystemZ::CCMASK_2)))
1062     return IPMConversion(0, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1063   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_3))
1064     return IPMConversion(0, TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1065   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1
1066                             | SystemZ::CCMASK_2
1067                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1068     return IPMConversion(0, TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1069
1070   // Next try inverting the value and testing a bit.  0/1 could be
1071   // handled this way too, but we dealt with that case above.
1072   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_2)))
1073     return IPMConversion(-1, 0, SystemZ::IPM_CC);
1074
1075   // Handle cases where adding a value forces a non-sign bit to contain
1076   // the right value.
1077   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_2)))
1078     return IPMConversion(0, 1 << SystemZ::IPM_CC, SystemZ::IPM_CC + 1);
1079   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3)))
1080     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), SystemZ::IPM_CC + 1);
1081
1082   // The remaining cases are 1, 2, 0/1/3 and 0/2/3.  All these are
1083   // can be done by inverting the low CC bit and applying one of the
1084   // sign-based extractions above.
1085   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_1))
1086     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1087   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_2))
1088     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1089                          TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1090   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1091                             | SystemZ::CCMASK_1
1092                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1093     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1094   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1095                             | SystemZ::CCMASK_2
1096                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1097     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1098                          TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1099
1100   llvm_unreachable("Unexpected CC combination");
1101 }
1102
1103 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1104 // as necessary.
1105 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, Comparison &C) {
1106   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1107     return;
1108
1109   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1110   if (!ConstOp1)
1111     return;
1112
1113   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1114   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1115       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1116       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1117       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1118     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1119     C.Op1 = DAG.getConstant(0, C.Op1.getValueType());
1120   }
1121 }
1122
1123 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1124 // adjust the operands as necessary.
1125 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, Comparison &C) {
1126   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1127   // load and a constant.
1128   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1129       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1130       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1131     return;
1132
1133   // We must have an 8- or 16-bit load.
1134   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1135   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1136   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1137     return;
1138
1139   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1140   // range of the unextended value.
1141   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1142   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1143   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1144   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1145     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1146     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1147     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1148       return;
1149     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1150       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1151       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1152       Value &= Mask;
1153     } else if (NumBits == 8) {
1154       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1155       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1156       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1157         // Test whether the high bit of the byte is set.
1158         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1159       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1160         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1161         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1162       else
1163         // No instruction exists for this combination.
1164         return;
1165       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1166     }
1167   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1168     if (Value > Mask)
1169       return;
1170     assert(C.ICmpType == SystemZICMP::Any &&
1171            "Signedness shouldn't matter here.");
1172   } else
1173     return;
1174
1175   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1176   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1177                               ISD::SEXTLOAD :
1178                               ISD::ZEXTLOAD);
1179   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1180       Load->getExtensionType() != ExtType)
1181     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32,
1182                            Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
1183                            Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
1184                            Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
1185                            Load->getAlignment());
1186
1187   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1188   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1189       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1190     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, MVT::i32);
1191 }
1192
1193 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1194 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1195 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1196   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1197   if (Load) {
1198     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1199     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1200       return false;
1201     // Otherwise decide on extension type.
1202     switch (Load->getExtensionType()) {
1203     case ISD::NON_EXTLOAD:
1204       return true;
1205     case ISD::SEXTLOAD:
1206       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1207     case ISD::ZEXTLOAD:
1208       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1209     default:
1210       break;
1211     }
1212   }
1213   return false;
1214 }
1215
1216 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1217 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1218   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1219   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1220     return false;
1221
1222   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1223   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1224   // natural memory operand.
1225   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1226     return false;
1227
1228   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1229   // those later.
1230   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1231   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1232     return false;
1233
1234   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1235   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1236   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1237     return false;
1238
1239   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1240   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1241   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1242     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1243     // we can use things like CHHSI.
1244     if (!ConstOp1)
1245       return true;
1246     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1247     // unsigned integers.
1248     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1249         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1250       return false;
1251     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1252     // signed integers.
1253     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1254         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1255       return false;
1256     return true;
1257   }
1258
1259   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1260   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1261   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1262     return true;
1263   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1264     return true;
1265   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1266       Opcode0 == ISD::AND &&
1267       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1268       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1269     return true;
1270
1271   return false;
1272 }
1273
1274 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1275 // actions are swapped.
1276 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1277   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1278           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1279           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1280           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1281 }
1282
1283 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1284 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1285 // result of the subtraction against zero.
1286 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, Comparison &C) {
1287   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1288       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1289     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1290       SDNode *N = *I;
1291       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1292           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1293            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1294         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1295         C.Op1 = DAG.getConstant(0, N->getValueType(0));
1296         return;
1297       }
1298     }
1299   }
1300 }
1301
1302 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1303 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1304 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1305 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1306 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1307   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1308   if (C1 && C1->isZero()) {
1309     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1310       SDNode *N = *I;
1311       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1312         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1313         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1314         return;
1315       }
1316     }
1317   }
1318 }
1319
1320 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1321 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1322 // of the sign extension using LTGFR.
1323 //
1324 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1325 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1326 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1327   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1328   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1329       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1330       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1331       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1332     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1333     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1334       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1335       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1336       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1337         SDNode *N = *I;
1338         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1339             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1340           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1341           return;
1342         }
1343       }
1344     }
1345   }
1346 }
1347
1348 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1349 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1350 // reuse CC.
1351 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, Comparison &C) {
1352   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1353       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1354       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1355       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1356     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
1357     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits()
1358         <= C.Op0.getValueType().getSizeInBits()) {
1359       unsigned Type = L->getExtensionType();
1360       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
1361           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
1362         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1363         C.Op1 = DAG.getConstant(0, C.Op0.getValueType());
1364       }
1365     }
1366   }
1367 }
1368
1369 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
1370 // Store it in ShiftVal if so.
1371 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
1372   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1373   if (!Shift)
1374     return false;
1375
1376   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
1377   if (Amount >= N.getValueType().getSizeInBits())
1378     return false;
1379
1380   ShiftVal = Amount;
1381   return true;
1382 }
1383
1384 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
1385 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
1386 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
1387 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
1388 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
1389 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
1390 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1391                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1392                                      unsigned ICmpType) {
1393   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1394
1395   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1396   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
1397       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
1398     return 0;
1399
1400   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1401   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1402   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1403   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1404
1405   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1406   // bit is dropped.
1407   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1408
1409   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1410   if (CmpVal == 0) {
1411     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1412       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1413     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1414       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1415   }
1416   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal <= Low) {
1417     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1418       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1419     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1420       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1421   }
1422   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1423     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1424       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1425     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1426       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1427   }
1428
1429   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1430   if (CmpVal == Mask) {
1431     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1432       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1433     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1434       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1435   }
1436   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1437     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1438       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1439     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1440       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1441   }
1442   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1443     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1444       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1445     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1446       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1447   }
1448
1449   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1450   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1451     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1452       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1453     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1454       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1455   }
1456   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1457     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1458       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1459     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1460       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1461   }
1462
1463   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1464   // as well.
1465   if (Mask == Low + High) {
1466     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1467       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1468     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1469       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1470     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1471       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1472     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1473       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1474   }
1475
1476   // Looks like we've exhausted our options.
1477   return 0;
1478 }
1479
1480 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
1481 // Update the arguments with the TM version if so.
1482 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, Comparison &C) {
1483   // Check that we have a comparison with a constant.
1484   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1485   if (!ConstOp1)
1486     return;
1487   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
1488
1489   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
1490   Comparison NewC(C);
1491   uint64_t MaskVal;
1492   ConstantSDNode *Mask = 0;
1493   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
1494     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1495     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
1496     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
1497     if (!Mask)
1498       return;
1499     MaskVal = Mask->getZExtValue();
1500   } else {
1501     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
1502     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
1503     // comparison with an i64 immediate.
1504     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
1505         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1506         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1507         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
1508       return;
1509     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
1510     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
1511         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
1512       if (CmpVal == uint64_t(-1))
1513         return;
1514       CmpVal += 1;
1515       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1516     }
1517     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
1518     // be masked off without changing the result.
1519     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
1520     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1521   }
1522
1523   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
1524   // type are suitable.
1525   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueType().getSizeInBits();
1526   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
1527   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1528       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1529       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1530       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1531                                         MaskVal >> ShiftVal,
1532                                         CmpVal >> ShiftVal,
1533                                         SystemZICMP::Any))) {
1534     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1535     MaskVal >>= ShiftVal;
1536   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1537              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
1538              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1539              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1540                                                MaskVal << ShiftVal,
1541                                                CmpVal << ShiftVal,
1542                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
1543     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1544     MaskVal <<= ShiftVal;
1545   } else {
1546     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
1547                                      NewC.ICmpType);
1548     if (!NewCCMask)
1549       return;
1550   }
1551
1552   // Go ahead and make the change.
1553   C.Opcode = SystemZISD::TM;
1554   C.Op0 = NewC.Op0;
1555   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
1556     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
1557   else
1558     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, C.Op0.getValueType());
1559   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
1560   C.CCMask = NewCCMask;
1561 }
1562
1563 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
1564 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
1565                          ISD::CondCode Cond) {
1566   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
1567   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
1568   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
1569     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
1570     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
1571     adjustForFNeg(C);
1572   } else {
1573     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
1574     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
1575     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
1576     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
1577     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
1578     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
1579     // form fits best.
1580     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1581         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1582         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
1583       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
1584     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
1585       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1586     else
1587       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
1588     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1589     adjustZeroCmp(DAG, C);
1590     adjustSubwordCmp(DAG, C);
1591     adjustForSubtraction(DAG, C);
1592     adjustForLTGFR(C);
1593     adjustICmpTruncate(DAG, C);
1594   }
1595
1596   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
1597     std::swap(C.Op0, C.Op1);
1598     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1599   }
1600
1601   adjustForTestUnderMask(DAG, C);
1602   return C;
1603 }
1604
1605 // Emit the comparison instruction described by C.
1606 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1607   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
1608     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1609                        DAG.getConstant(C.ICmpType, MVT::i32));
1610   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
1611     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
1612                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
1613     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1614                        DAG.getConstant(RegisterOnly, MVT::i32));
1615   }
1616   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1);
1617 }
1618
1619 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
1620 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
1621 // in Hi and the low part in Lo.
1622 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
1623                             unsigned Extend, SDValue Op0, SDValue Op1,
1624                             SDValue &Hi, SDValue &Lo) {
1625   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
1626   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
1627   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
1628   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul, DAG.getConstant(32, MVT::i64));
1629   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
1630   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
1631 }
1632
1633 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
1634 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
1635 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
1636 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
1637 // in Even and the odd register result in Odd.
1638 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
1639                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
1640                              SDValue Op0, SDValue Op1,
1641                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
1642   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
1643   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
1644                                SDValue(In128, 0), Op1);
1645   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
1646   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1647   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1648 }
1649
1650 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by Glue is
1651 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
1652 // in CCValid, so other values can be ignored.
1653 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Glue,
1654                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1655   IPMConversion Conversion = getIPMConversion(CCValid, CCMask);
1656   SDValue Result = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
1657
1658   if (Conversion.XORValue)
1659     Result = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MVT::i32, Result,
1660                          DAG.getConstant(Conversion.XORValue, MVT::i32));
1661
1662   if (Conversion.AddValue)
1663     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Result,
1664                          DAG.getConstant(Conversion.AddValue, MVT::i32));
1665
1666   // The SHR/AND sequence should get optimized to an RISBG.
1667   Result = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Result,
1668                        DAG.getConstant(Conversion.Bit, MVT::i32));
1669   if (Conversion.Bit != 31)
1670     Result = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Result,
1671                          DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1672   return Result;
1673 }
1674
1675 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
1676                                           SelectionDAG &DAG) const {
1677   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
1678   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
1679   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
1680   SDLoc DL(Op);
1681
1682   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC));
1683   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
1684   return emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
1685 }
1686
1687 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1688   SDValue Chain    = Op.getOperand(0);
1689   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
1690   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
1691   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
1692   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
1693   SDLoc DL(Op);
1694
1695   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC));
1696   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
1697   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
1698                      Chain, DAG.getConstant(C.CCValid, MVT::i32),
1699                      DAG.getConstant(C.CCMask, MVT::i32), Dest, Glue);
1700 }
1701
1702 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
1703 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
1704 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
1705   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
1706           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
1707           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
1708           Neg.getOperand(1) == Pos &&
1709           (Pos == CmpOp ||
1710            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
1711             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
1712 }
1713
1714 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
1715 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op,
1716                            bool IsNegative) {
1717   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
1718   if (IsNegative)
1719     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
1720                      DAG.getConstant(0, Op.getValueType()), Op);
1721   return Op;
1722 }
1723
1724 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
1725                                               SelectionDAG &DAG) const {
1726   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
1727   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
1728   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
1729   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
1730   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
1731   SDLoc DL(Op);
1732
1733   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC));
1734
1735   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
1736   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
1737   // This check supplements the one in DAGCombiner.
1738   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
1739       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
1740       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
1741       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1742       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1743     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
1744       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
1745     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
1746       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
1747   }
1748
1749   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
1750
1751   // Special case for handling -1/0 results.  The shifts we use here
1752   // should get optimized with the IPM conversion sequence.
1753   auto *TrueC = dyn_cast<ConstantSDNode>(TrueOp);
1754   auto *FalseC = dyn_cast<ConstantSDNode>(FalseOp);
1755   if (TrueC && FalseC) {
1756     int64_t TrueVal = TrueC->getSExtValue();
1757     int64_t FalseVal = FalseC->getSExtValue();
1758     if ((TrueVal == -1 && FalseVal == 0) || (TrueVal == 0 && FalseVal == -1)) {
1759       // Invert the condition if we want -1 on false.
1760       if (TrueVal == 0)
1761         C.CCMask ^= C.CCValid;
1762       SDValue Result = emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
1763       EVT VT = Op.getValueType();
1764       // Extend the result to VT.  Upper bits are ignored.
1765       if (!is32Bit(VT))
1766         Result = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, Result);
1767       // Sign-extend from the low bit.
1768       SDValue ShAmt = DAG.getConstant(VT.getSizeInBits() - 1, MVT::i32);
1769       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Result, ShAmt);
1770       return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Shl, ShAmt);
1771     }
1772   }
1773
1774   SmallVector<SDValue, 5> Ops;
1775   Ops.push_back(TrueOp);
1776   Ops.push_back(FalseOp);
1777   Ops.push_back(DAG.getConstant(C.CCValid, MVT::i32));
1778   Ops.push_back(DAG.getConstant(C.CCMask, MVT::i32));
1779   Ops.push_back(Glue);
1780
1781   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
1782   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, &Ops[0], Ops.size());
1783 }
1784
1785 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1786                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1787   SDLoc DL(Node);
1788   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1789   int64_t Offset = Node->getOffset();
1790   EVT PtrVT = getPointerTy();
1791   Reloc::Model RM = TM.getRelocationModel();
1792   CodeModel::Model CM = TM.getCodeModel();
1793
1794   SDValue Result;
1795   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
1796     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
1797     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
1798     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
1799     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1800
1801     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
1802     Offset -= Anchor;
1803     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
1804       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
1805       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
1806       Offset = 0;
1807     }
1808   } else {
1809     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
1810     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1811     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
1812                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
1813   }
1814
1815   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
1816   // addition for it.
1817   if (Offset != 0)
1818     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
1819                          DAG.getConstant(Offset, PtrVT));
1820
1821   return Result;
1822 }
1823
1824 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1825                                                      SelectionDAG &DAG) const {
1826   SDLoc DL(Node);
1827   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1828   EVT PtrVT = getPointerTy();
1829   TLSModel::Model model = TM.getTLSModel(GV);
1830
1831   if (model != TLSModel::LocalExec)
1832     llvm_unreachable("only local-exec TLS mode supported");
1833
1834   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
1835   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1836                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
1837   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
1838
1839   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
1840   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1841                              DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1842   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
1843
1844   // Merge them into a single 64-bit address.
1845   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
1846                                     DAG.getConstant(32, PtrVT));
1847   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
1848
1849   // Get the offset of GA from the thread pointer.
1850   SystemZConstantPoolValue *CPV =
1851     SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
1852
1853   // Force the offset into the constant pool and load it from there.
1854   SDValue CPAddr = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
1855   SDValue Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
1856                                CPAddr, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
1857                                false, false, false, 0);
1858
1859   // Add the base and offset together.
1860   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
1861 }
1862
1863 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
1864                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1865   SDLoc DL(Node);
1866   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
1867   int64_t Offset = Node->getOffset();
1868   EVT PtrVT = getPointerTy();
1869
1870   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
1871   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1872   return Result;
1873 }
1874
1875 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
1876                                               SelectionDAG &DAG) const {
1877   SDLoc DL(JT);
1878   EVT PtrVT = getPointerTy();
1879   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
1880
1881   // Use LARL to load the address of the table.
1882   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1883 }
1884
1885 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
1886                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1887   SDLoc DL(CP);
1888   EVT PtrVT = getPointerTy();
1889
1890   SDValue Result;
1891   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
1892     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
1893                                        CP->getAlignment());
1894   else
1895     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1896                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
1897
1898   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
1899   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1900 }
1901
1902 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
1903                                             SelectionDAG &DAG) const {
1904   SDLoc DL(Op);
1905   SDValue In = Op.getOperand(0);
1906   EVT InVT = In.getValueType();
1907   EVT ResVT = Op.getValueType();
1908
1909   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
1910     SDValue In64;
1911     if (Subtarget.hasHighWord()) {
1912       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
1913                                        MVT::i64);
1914       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
1915                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
1916     } else {
1917       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
1918       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
1919                          DAG.getConstant(32, MVT::i64));
1920     }
1921     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
1922     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32,
1923                                       DL, MVT::f32, Out64);
1924   }
1925   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
1926     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
1927     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
1928                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
1929     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
1930     if (Subtarget.hasHighWord())
1931       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
1932                                         MVT::i32, Out64);
1933     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
1934                                 DAG.getConstant(32, MVT::i64));
1935     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
1936   }
1937   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
1938 }
1939
1940 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
1941                                             SelectionDAG &DAG) const {
1942   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1943   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
1944     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
1945   EVT PtrVT = getPointerTy();
1946
1947   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
1948   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
1949   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
1950   SDLoc DL(Op);
1951
1952   // The initial values of each field.
1953   const unsigned NumFields = 4;
1954   SDValue Fields[NumFields] = {
1955     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), PtrVT),
1956     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), PtrVT),
1957     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
1958     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
1959   };
1960
1961   // Store each field into its respective slot.
1962   SDValue MemOps[NumFields];
1963   unsigned Offset = 0;
1964   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
1965     SDValue FieldAddr = Addr;
1966     if (Offset != 0)
1967       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
1968                               DAG.getIntPtrConstant(Offset));
1969     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
1970                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
1971                              false, false, 0);
1972     Offset += 8;
1973   }
1974   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps, NumFields);
1975 }
1976
1977 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
1978                                            SelectionDAG &DAG) const {
1979   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
1980   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
1981   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
1982   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
1983   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
1984   SDLoc DL(Op);
1985
1986   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32),
1987                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
1988                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
1989 }
1990
1991 SDValue SystemZTargetLowering::
1992 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1993   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1994   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
1995   SDLoc DL(Op);
1996
1997   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
1998
1999   // Get a reference to the stack pointer.
2000   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
2001
2002   // Get the new stack pointer value.
2003   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
2004
2005   // Copy the new stack pointer back.
2006   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
2007
2008   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
2009   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
2010   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
2011   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2012   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
2013
2014   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
2015   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
2016 }
2017
2018 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
2019                                               SelectionDAG &DAG) const {
2020   EVT VT = Op.getValueType();
2021   SDLoc DL(Op);
2022   SDValue Ops[2];
2023   if (is32Bit(VT))
2024     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2025     // We define this so that it can be used for constant division.
2026     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
2027                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2028   else {
2029     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
2030     //
2031     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
2032     //
2033     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
2034     // or all ones:
2035     //
2036     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
2037     //
2038     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
2039     // multiplication:
2040     //
2041     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
2042     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, MVT::i64);
2043     SDValue LL = Op.getOperand(0);
2044     SDValue RL = Op.getOperand(1);
2045     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
2046     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
2047     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2048     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
2049     // low half first, so the results are in reverse order.
2050     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2051                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
2052     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
2053     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
2054     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
2055     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
2056   }
2057   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
2058 }
2059
2060 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
2061                                               SelectionDAG &DAG) const {
2062   EVT VT = Op.getValueType();
2063   SDLoc DL(Op);
2064   SDValue Ops[2];
2065   if (is32Bit(VT))
2066     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2067     // We define this so that it can be used for constant division.
2068     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
2069                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2070   else
2071     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2072     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
2073     // low half first, so the results are in reverse order.
2074     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2075                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2076   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
2077 }
2078
2079 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
2080                                             SelectionDAG &DAG) const {
2081   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
2082   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
2083   EVT VT = Op.getValueType();
2084   SDLoc DL(Op);
2085   unsigned Opcode;
2086
2087   // We use DSGF for 32-bit division.
2088   if (is32Bit(VT)) {
2089     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
2090     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2091   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
2092     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
2093     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2094   } else
2095     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
2096
2097   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
2098   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
2099   // the even register and the quotient in the odd register.
2100   SDValue Ops[2];
2101   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
2102                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
2103   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
2104 }
2105
2106 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
2107                                             SelectionDAG &DAG) const {
2108   EVT VT = Op.getValueType();
2109   SDLoc DL(Op);
2110
2111   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
2112   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
2113   // in the even register and the quotient in the odd register.
2114   SDValue Ops[2];
2115   if (is32Bit(VT))
2116     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
2117                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2118   else
2119     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
2120                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2121   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
2122 }
2123
2124 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2125   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
2126
2127   // Get the known-zero masks for each operand.
2128   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
2129   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
2130   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
2131   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
2132
2133   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
2134   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
2135   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
2136                        KnownZero[1].getZExtValue() };
2137   unsigned High, Low;
2138   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
2139     High = 1, Low = 0;
2140   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
2141     High = 0, Low = 1;
2142   else
2143     return Op;
2144
2145   SDValue LowOp = Ops[Low];
2146   SDValue HighOp = Ops[High];
2147
2148   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
2149   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
2150     return Op;
2151
2152   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
2153   // then we're better off using IILF.
2154   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
2155     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
2156     if (!isInt<16>(Value))
2157       return Op;
2158   }
2159
2160   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
2161   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
2162   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
2163       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
2164     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
2165     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
2166     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
2167       HighOp = HighOp0;
2168   }
2169
2170   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
2171   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
2172   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
2173   // can be folded.
2174   SDLoc DL(Op);
2175   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
2176   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
2177                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
2178 }
2179
2180 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
2181 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
2182                                                 SelectionDAG &DAG) const {
2183   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2184   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
2185                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
2186                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
2187 }
2188
2189 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store followed
2190 // by a serialization.
2191 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
2192                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2193   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2194   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
2195                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
2196                                     Node->getMemOperand());
2197   return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op), MVT::Other,
2198                                     Chain), 0);
2199 }
2200
2201 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
2202 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
2203 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
2204                                                    SelectionDAG &DAG,
2205                                                    unsigned Opcode) const {
2206   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2207
2208   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
2209   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2210   EVT WideVT = MVT::i32;
2211   if (NarrowVT == WideVT)
2212     return Op;
2213
2214   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2215   SDValue ChainIn = Node->getChain();
2216   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
2217   SDValue Src2 = Node->getVal();
2218   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2219   SDLoc DL(Node);
2220   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2221
2222   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
2223   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
2224     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2225       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
2226       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), Src2.getValueType());
2227     }
2228
2229   // Get the address of the containing word.
2230   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2231                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
2232
2233   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2234   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2235   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2236                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
2237   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2238
2239   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2240   // bits back to its proper position.
2241   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2242                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
2243
2244   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
2245   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
2246   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
2247   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
2248   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
2249   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
2250     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
2251                        DAG.getConstant(32 - BitSize, WideVT));
2252   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
2253       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
2254     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
2255                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, WideVT));
2256
2257   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
2258   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2259   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
2260                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
2261   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
2262                                              array_lengthof(Ops),
2263                                              NarrowVT, MMO);
2264
2265   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
2266   // bits of a GR32, then truncate it.
2267   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
2268                                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT));
2269   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
2270
2271   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
2272   return DAG.getMergeValues(RetOps, 2, DL);
2273 }
2274
2275 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
2276 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
2277 // operations into additions.
2278 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
2279                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2280   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2281   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
2282   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
2283     // A full-width operation.
2284     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
2285     SDValue Src2 = Node->getVal();
2286     SDValue NegSrc2;
2287     SDLoc DL(Src2);
2288
2289     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2290       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
2291       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
2292       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
2293       if (isInt<32>(Value) || TM.getSubtargetImpl()->hasInterlockedAccess1())
2294         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, MemVT);
2295     } else if (TM.getSubtargetImpl()->hasInterlockedAccess1())
2296       // Use LAA(G) if available.
2297       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, MemVT),
2298                             Src2);
2299
2300     if (NegSrc2.getNode())
2301       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
2302                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
2303                            Node->getMemOperand(), Node->getOrdering(),
2304                            Node->getSynchScope());
2305
2306     // Use the node as-is.
2307     return Op;
2308   }
2309
2310   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
2311 }
2312
2313 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
2314 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
2315 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
2316                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2317   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2318
2319   // We have native support for 32-bit compare and swap.
2320   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2321   EVT WideVT = MVT::i32;
2322   if (NarrowVT == WideVT)
2323     return Op;
2324
2325   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2326   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
2327   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
2328   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
2329   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
2330   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2331   SDLoc DL(Node);
2332   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2333
2334   // Get the address of the containing word.
2335   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2336                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
2337
2338   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2339   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2340   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2341                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
2342   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2343
2344   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2345   // bits back to its proper position.
2346   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2347                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
2348
2349   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
2350   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2351   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
2352                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
2353   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
2354                                              VTList, Ops, array_lengthof(Ops),
2355                                              NarrowVT, MMO);
2356   return AtomicOp;
2357 }
2358
2359 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
2360                                               SelectionDAG &DAG) const {
2361   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2362   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
2363   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
2364                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
2365 }
2366
2367 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
2368                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2369   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2370   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
2371   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
2372                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
2373 }
2374
2375 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
2376                                              SelectionDAG &DAG) const {
2377   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
2378   if (!IsData)
2379     // Just preserve the chain.
2380     return Op.getOperand(0);
2381
2382   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
2383   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
2384   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
2385   SDValue Ops[] = {
2386     Op.getOperand(0),
2387     DAG.getConstant(Code, MVT::i32),
2388     Op.getOperand(1)
2389   };
2390   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, SDLoc(Op),
2391                                  Node->getVTList(), Ops, array_lengthof(Ops),
2392                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
2393 }
2394
2395 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
2396                                               SelectionDAG &DAG) const {
2397   switch (Op.getOpcode()) {
2398   case ISD::BR_CC:
2399     return lowerBR_CC(Op, DAG);
2400   case ISD::SELECT_CC:
2401     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
2402   case ISD::SETCC:
2403     return lowerSETCC(Op, DAG);
2404   case ISD::GlobalAddress:
2405     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
2406   case ISD::GlobalTLSAddress:
2407     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
2408   case ISD::BlockAddress:
2409     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
2410   case ISD::JumpTable:
2411     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
2412   case ISD::ConstantPool:
2413     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
2414   case ISD::BITCAST:
2415     return lowerBITCAST(Op, DAG);
2416   case ISD::VASTART:
2417     return lowerVASTART(Op, DAG);
2418   case ISD::VACOPY:
2419     return lowerVACOPY(Op, DAG);
2420   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
2421     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
2422   case ISD::SMUL_LOHI:
2423     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
2424   case ISD::UMUL_LOHI:
2425     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
2426   case ISD::SDIVREM:
2427     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
2428   case ISD::UDIVREM:
2429     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
2430   case ISD::OR:
2431     return lowerOR(Op, DAG);
2432   case ISD::ATOMIC_SWAP:
2433     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
2434   case ISD::ATOMIC_STORE:
2435     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
2436   case ISD::ATOMIC_LOAD:
2437     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
2438   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
2439     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
2440   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
2441     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
2442   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2443     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
2444   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2445     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
2446   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2447     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
2448   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
2449     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
2450   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
2451     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
2452   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
2453     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
2454   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
2455     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
2456   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
2457     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
2458   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
2459     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
2460   case ISD::STACKSAVE:
2461     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
2462   case ISD::STACKRESTORE:
2463     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
2464   case ISD::PREFETCH:
2465     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
2466   default:
2467     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
2468   }
2469 }
2470
2471 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
2472 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
2473   switch (Opcode) {
2474     OPCODE(RET_FLAG);
2475     OPCODE(CALL);
2476     OPCODE(SIBCALL);
2477     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
2478     OPCODE(PCREL_OFFSET);
2479     OPCODE(IABS);
2480     OPCODE(ICMP);
2481     OPCODE(FCMP);
2482     OPCODE(TM);
2483     OPCODE(BR_CCMASK);
2484     OPCODE(SELECT_CCMASK);
2485     OPCODE(ADJDYNALLOC);
2486     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
2487     OPCODE(UMUL_LOHI64);
2488     OPCODE(SDIVREM64);
2489     OPCODE(UDIVREM32);
2490     OPCODE(UDIVREM64);
2491     OPCODE(MVC);
2492     OPCODE(MVC_LOOP);
2493     OPCODE(NC);
2494     OPCODE(NC_LOOP);
2495     OPCODE(OC);
2496     OPCODE(OC_LOOP);
2497     OPCODE(XC);
2498     OPCODE(XC_LOOP);
2499     OPCODE(CLC);
2500     OPCODE(CLC_LOOP);
2501     OPCODE(STRCMP);
2502     OPCODE(STPCPY);
2503     OPCODE(SEARCH_STRING);
2504     OPCODE(IPM);
2505     OPCODE(SERIALIZE);
2506     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
2507     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
2508     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
2509     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
2510     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
2511     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
2512     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
2513     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
2514     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
2515     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
2516     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
2517     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
2518     OPCODE(PREFETCH);
2519   }
2520   return NULL;
2521 #undef OPCODE
2522 }
2523
2524 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
2525                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
2526   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
2527   unsigned Opcode = N->getOpcode();
2528   if (Opcode == ISD::SIGN_EXTEND) {
2529     // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
2530     // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
2531     // cheap as narrower ones.
2532     SDValue N0 = N->getOperand(0);
2533     EVT VT = N->getValueType(0);
2534     if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
2535       auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
2536       SDValue Inner = N0.getOperand(0);
2537       if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
2538         if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
2539           unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() -
2540                             N0.getValueType().getSizeInBits());
2541           unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
2542           unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
2543           EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
2544           SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
2545                                     Inner.getOperand(0));
2546           SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
2547                                     DAG.getConstant(NewShlAmt, ShiftVT));
2548           return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
2549                              DAG.getConstant(NewSraAmt, ShiftVT));
2550         }
2551       }
2552     }
2553   }
2554   return SDValue();
2555 }
2556
2557 //===----------------------------------------------------------------------===//
2558 // Custom insertion
2559 //===----------------------------------------------------------------------===//
2560
2561 // Create a new basic block after MBB.
2562 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
2563   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2564   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
2565   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
2566   return NewMBB;
2567 }
2568
2569 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
2570 // instructions after MI).
2571 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
2572                                           MachineBasicBlock *MBB) {
2573   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
2574   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
2575                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
2576   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
2577   return NewMBB;
2578 }
2579
2580 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
2581 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineInstr *MI,
2582                                            MachineBasicBlock *MBB) {
2583   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
2584   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
2585   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
2586   return NewMBB;
2587 }
2588
2589 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
2590 static unsigned forceReg(MachineInstr *MI, MachineOperand &Base,
2591                          const SystemZInstrInfo *TII) {
2592   if (Base.isReg())
2593     return Base.getReg();
2594
2595   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
2596   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2597   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2598
2599   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
2600   BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
2601     .addOperand(Base).addImm(0).addReg(0);
2602   return Reg;
2603 }
2604
2605 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
2606 MachineBasicBlock *
2607 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
2608                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
2609   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2610
2611   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
2612   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
2613   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
2614   unsigned CCValid  = MI->getOperand(3).getImm();
2615   unsigned CCMask   = MI->getOperand(4).getImm();
2616   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
2617
2618   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2619   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2620   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2621
2622   //  StartMBB:
2623   //   BRC CCMask, JoinMBB
2624   //   # fallthrough to FalseMBB
2625   MBB = StartMBB;
2626   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2627     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
2628   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2629   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
2630
2631   //  FalseMBB:
2632   //   # fallthrough to JoinMBB
2633   MBB = FalseMBB;
2634   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2635
2636   //  JoinMBB:
2637   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
2638   //  ...
2639   MBB = JoinMBB;
2640   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
2641     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
2642     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
2643
2644   MI->eraseFromParent();
2645   return JoinMBB;
2646 }
2647
2648 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
2649 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
2650 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
2651 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
2652 MachineBasicBlock *
2653 SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr *MI,
2654                                      MachineBasicBlock *MBB,
2655                                      unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
2656                                      bool Invert) const {
2657   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2658
2659   unsigned SrcReg     = MI->getOperand(0).getReg();
2660   MachineOperand Base = MI->getOperand(1);
2661   int64_t Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2662   unsigned IndexReg   = MI->getOperand(3).getReg();
2663   unsigned CCValid    = MI->getOperand(4).getImm();
2664   unsigned CCMask     = MI->getOperand(5).getImm();
2665   DebugLoc DL         = MI->getDebugLoc();
2666
2667   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
2668
2669   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
2670   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
2671   // might be more complicated in that case.
2672   if (STOCOpcode && !IndexReg && TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond()) {
2673     if (Invert)
2674       CCMask ^= CCValid;
2675     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
2676       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
2677       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
2678     MI->eraseFromParent();
2679     return MBB;
2680   }
2681
2682   // Get the condition needed to branch around the store.
2683   if (!Invert)
2684     CCMask ^= CCValid;
2685
2686   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2687   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2688   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
2689
2690   //  StartMBB:
2691   //   BRC CCMask, JoinMBB
2692   //   # fallthrough to FalseMBB
2693   MBB = StartMBB;
2694   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2695     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
2696   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2697   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
2698
2699   //  FalseMBB:
2700   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
2701   //   # fallthrough to JoinMBB
2702   MBB = FalseMBB;
2703   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
2704     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
2705   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
2706
2707   MI->eraseFromParent();
2708   return JoinMBB;
2709 }
2710
2711 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
2712 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
2713 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
2714 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
2715 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
2716 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
2717 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
2718 MachineBasicBlock *
2719 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
2720                                             MachineBasicBlock *MBB,
2721                                             unsigned BinOpcode,
2722                                             unsigned BitSize,
2723                                             bool Invert) const {
2724   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2725   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2726   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2727   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
2728
2729   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2730   // Src2 can be a register or immediate.
2731   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2732   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2733   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
2734   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
2735   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
2736   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
2737   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2738   if (IsSubWord)
2739     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
2740
2741   // Subword operations use 32-bit registers.
2742   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
2743                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
2744                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
2745   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
2746   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
2747
2748   // Get the right opcodes for the displacement.
2749   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
2750   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
2751   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2752
2753   // Create virtual registers for temporary results.
2754   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2755   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2756   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
2757                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
2758   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
2759   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
2760
2761   // Insert a basic block for the main loop.
2762   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2763   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2764   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
2765
2766   //  StartMBB:
2767   //   ...
2768   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
2769   //   # fall through to LoopMMB
2770   MBB = StartMBB;
2771   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
2772     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
2773   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2774
2775   //  LoopMBB:
2776   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
2777   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
2778   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
2779   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
2780   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
2781   //   JNE LoopMBB
2782   //   # fall through to DoneMMB
2783   MBB = LoopMBB;
2784   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
2785     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
2786     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
2787   if (IsSubWord)
2788     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
2789       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
2790   if (Invert) {
2791     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
2792     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
2793     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
2794       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
2795     if (BitSize < 32)
2796       // XILF with the upper BitSize bits set.
2797       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
2798         .addReg(Tmp).addImm(uint32_t(~0 << (32 - BitSize)));
2799     else if (BitSize == 32)
2800       // XILF with every bit set.
2801       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
2802         .addReg(Tmp).addImm(~uint32_t(0));
2803     else {
2804       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
2805       // an XILF, XILH pair.
2806       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
2807       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
2808       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
2809         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
2810     }
2811   } else if (BinOpcode)
2812     // A simply binary operation.
2813     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
2814       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
2815   else if (IsSubWord)
2816     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
2817     // field in RotatedOldVal.
2818     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
2819       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
2820       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
2821   if (IsSubWord)
2822     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
2823       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
2824   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
2825     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2826   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2827     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
2828   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2829   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2830
2831   MI->eraseFromParent();
2832   return DoneMBB;
2833 }
2834
2835 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
2836 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
2837 // instruction that should be used to compare the current field with the
2838 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
2839 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
2840 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
2841 MachineBasicBlock *
2842 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
2843                                             MachineBasicBlock *MBB,
2844                                             unsigned CompareOpcode,
2845                                             unsigned KeepOldMask,
2846                                             unsigned BitSize) const {
2847   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2848   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2849   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2850   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
2851
2852   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2853   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2854   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2855   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2856   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
2857   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
2858   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
2859   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2860   if (IsSubWord)
2861     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
2862
2863   // Subword operations use 32-bit registers.
2864   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
2865                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
2866                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
2867   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
2868   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
2869
2870   // Get the right opcodes for the displacement.
2871   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
2872   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
2873   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2874
2875   // Create virtual registers for temporary results.
2876   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2877   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2878   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
2879   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
2880   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
2881   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
2882
2883   // Insert 3 basic blocks for the loop.
2884   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
2885   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
2886   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
2887   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
2888   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
2889
2890   //  StartMBB:
2891   //   ...
2892   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
2893   //   # fall through to LoopMMB
2894   MBB = StartMBB;
2895   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
2896     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
2897   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2898
2899   //  LoopMBB:
2900   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
2901   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
2902   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
2903   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
2904   MBB = LoopMBB;
2905   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
2906     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
2907     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
2908   if (IsSubWord)
2909     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
2910       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
2911   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
2912     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
2913   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2914     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
2915   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
2916   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
2917
2918   //  UseAltMBB:
2919   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
2920   //   # fall through to UpdateMMB
2921   MBB = UseAltMBB;
2922   if (IsSubWord)
2923     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
2924       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
2925       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
2926   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
2927
2928   //  UpdateMBB:
2929   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
2930   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
2931   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
2932   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
2933   //   JNE LoopMBB
2934   //   # fall through to DoneMMB
2935   MBB = UpdateMBB;
2936   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
2937     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
2938     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
2939   if (IsSubWord)
2940     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
2941       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
2942   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
2943     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2944   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
2945     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
2946   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2947   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2948
2949   MI->eraseFromParent();
2950   return DoneMBB;
2951 }
2952
2953 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
2954 // instruction MI.
2955 MachineBasicBlock *
2956 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
2957                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
2958   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2959   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2960   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2961
2962   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
2963   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
2964   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
2965   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
2966   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
2967   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
2968   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
2969   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
2970   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
2971   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
2972
2973   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
2974
2975   // Get the right opcodes for the displacement.
2976   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
2977   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
2978   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
2979
2980   // Create virtual registers for temporary results.
2981   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
2982   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2983   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
2984   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
2985   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
2986   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2987   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
2988   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
2989
2990   // Insert 2 basic blocks for the loop.
2991   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
2992   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
2993   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
2994   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
2995
2996   //  StartMBB:
2997   //   ...
2998   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
2999   //   # fall through to LoopMMB
3000   MBB = StartMBB;
3001   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
3002     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
3003   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3004
3005   //  LoopMBB:
3006   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
3007   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
3008   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
3009   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
3010   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
3011   //                         of interest.
3012   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
3013   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
3014   //                         comparison value with those that we loaded,
3015   //                         so that we can use a full word comparison.
3016   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
3017   //   JNE DoneMBB
3018   //   # Fall through to SetMBB
3019   MBB = LoopMBB;
3020   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
3021     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
3022     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
3023   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
3024     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
3025     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
3026   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
3027     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
3028     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
3029   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
3030     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
3031   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
3032     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
3033   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
3034     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
3035   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3036     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
3037     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
3038   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
3039   MBB->addSuccessor(SetMBB);
3040
3041   //  SetMBB:
3042   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
3043   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
3044   //                         value with those that we loaded.
3045   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
3046   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
3047   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
3048   //   JNE LoopMBB
3049   //   # fall through to ExitMMB
3050   MBB = SetMBB;
3051   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
3052     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
3053   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
3054     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
3055   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
3056     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
3057   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3058     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
3059   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3060   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
3061
3062   MI->eraseFromParent();
3063   return DoneMBB;
3064 }
3065
3066 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
3067 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
3068 // it's "don't care".  SubReg is subreg_l32 when extending a GR32
3069 // and subreg_l64 when extending a GR64.
3070 MachineBasicBlock *
3071 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
3072                                   MachineBasicBlock *MBB,
3073                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
3074   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
3075   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
3076   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
3077   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
3078
3079   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
3080   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
3081   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
3082
3083   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
3084   if (ClearEven) {
3085     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
3086     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
3087
3088     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
3089       .addImm(0);
3090     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
3091       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
3092     In128 = NewIn128;
3093   }
3094   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
3095     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
3096
3097   MI->eraseFromParent();
3098   return MBB;
3099 }
3100
3101 MachineBasicBlock *
3102 SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
3103                                          MachineBasicBlock *MBB,
3104                                          unsigned Opcode) const {
3105   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
3106   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
3107   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
3108   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
3109
3110   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI->getOperand(0));
3111   uint64_t       DestDisp = MI->getOperand(1).getImm();
3112   MachineOperand SrcBase  = earlyUseOperand(MI->getOperand(2));
3113   uint64_t       SrcDisp  = MI->getOperand(3).getImm();
3114   uint64_t       Length   = MI->getOperand(4).getImm();
3115
3116   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
3117   // branch to the end when a difference is found.
3118   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
3119                                splitBlockAfter(MI, MBB) : 0);
3120
3121   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
3122   if (MI->getNumExplicitOperands() > 5) {
3123     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
3124
3125     uint64_t StartCountReg = MI->getOperand(5).getReg();
3126     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
3127     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
3128                               forceReg(MI, DestBase, TII));
3129
3130     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
3131     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
3132     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
3133                             MRI.createVirtualRegister(RC));
3134     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
3135     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
3136                             MRI.createVirtualRegister(RC));
3137
3138     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
3139     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
3140     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
3141
3142     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
3143     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
3144     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
3145     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
3146
3147     //  StartMBB:
3148     //   # fall through to LoopMMB
3149     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3150
3151     //  LoopMBB:
3152     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
3153     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
3154     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
3155     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
3156     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
3157     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
3158     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
3159     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
3160     //   ( JLH EndMBB )
3161     //
3162     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
3163     MBB = LoopMBB;
3164
3165     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
3166       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
3167       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
3168     if (!HaveSingleBase)
3169       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
3170         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
3171         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
3172     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
3173       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
3174       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
3175     if (Opcode == SystemZ::MVC)
3176       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
3177         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
3178         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
3179     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
3180       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
3181       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
3182     if (EndMBB) {
3183       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3184         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
3185         .addMBB(EndMBB);
3186       MBB->addSuccessor(EndMBB);
3187       MBB->addSuccessor(NextMBB);
3188     }
3189
3190     // NextMBB:
3191     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
3192     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
3193     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
3194     //   CGHI %NextCountReg, 0
3195     //   JLH LoopMBB
3196     //   # fall through to DoneMMB
3197     //
3198     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
3199     MBB = NextMBB;
3200
3201     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
3202       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
3203     if (!HaveSingleBase)
3204       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
3205         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
3206     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
3207       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
3208     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
3209       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
3210     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3211       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
3212       .addMBB(LoopMBB);
3213     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3214     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
3215
3216     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
3217     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
3218     Length &= 255;
3219     MBB = DoneMBB;
3220   }
3221   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
3222   while (Length > 0) {
3223     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
3224     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
3225     // Apply them using LAY if so.
3226     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
3227       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
3228       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
3229         .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addReg(0);
3230       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
3231       DestDisp = 0;
3232     }
3233     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
3234       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
3235       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
3236         .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp).addReg(0);
3237       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
3238       SrcDisp = 0;
3239     }
3240     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
3241       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
3242       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
3243     DestDisp += ThisLength;
3244     SrcDisp += ThisLength;
3245     Length -= ThisLength;
3246     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
3247     // was found.
3248     if (EndMBB && Length > 0) {
3249       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
3250       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3251         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
3252         .addMBB(EndMBB);
3253       MBB->addSuccessor(EndMBB);
3254       MBB->addSuccessor(NextMBB);
3255       MBB = NextMBB;
3256     }
3257   }
3258   if (EndMBB) {
3259     MBB->addSuccessor(EndMBB);
3260     MBB = EndMBB;
3261     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
3262   }
3263
3264   MI->eraseFromParent();
3265   return MBB;
3266 }
3267
3268 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
3269 // Opcode until CC != 3.
3270 MachineBasicBlock *
3271 SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
3272                                          MachineBasicBlock *MBB,
3273                                          unsigned Opcode) const {
3274   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
3275   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
3276   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
3277   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
3278
3279   uint64_t End1Reg   = MI->getOperand(0).getReg();
3280   uint64_t Start1Reg = MI->getOperand(1).getReg();
3281   uint64_t Start2Reg = MI->getOperand(2).getReg();
3282   uint64_t CharReg   = MI->getOperand(3).getReg();
3283
3284   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
3285   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
3286   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
3287   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
3288
3289   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
3290   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
3291   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
3292
3293   //  StartMBB:
3294   //   # fall through to LoopMMB
3295   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3296
3297   //  LoopMBB:
3298   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
3299   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
3300   //   R0L = %CharReg
3301   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
3302   //   JO LoopMBB
3303   //   # fall through to DoneMMB
3304   //
3305   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
3306   MBB = LoopMBB;
3307
3308   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
3309     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
3310     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
3311   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
3312     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
3313     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
3314   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
3315   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
3316     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
3317     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
3318   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
3319     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
3320   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
3321   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
3322
3323   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
3324
3325   MI->eraseFromParent();
3326   return DoneMBB;
3327 }
3328
3329 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
3330 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
3331   switch (MI->getOpcode()) {
3332   case SystemZ::Select32Mux:
3333   case SystemZ::Select32:
3334   case SystemZ::SelectF32:
3335   case SystemZ::Select64:
3336   case SystemZ::SelectF64:
3337   case SystemZ::SelectF128:
3338     return emitSelect(MI, MBB);
3339
3340   case SystemZ::CondStore8Mux:
3341     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
3342   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
3343     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
3344   case SystemZ::CondStore16Mux:
3345     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
3346   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
3347     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
3348   case SystemZ::CondStore8:
3349     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
3350   case SystemZ::CondStore8Inv:
3351     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
3352   case SystemZ::CondStore16:
3353     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
3354   case SystemZ::CondStore16Inv:
3355     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
3356   case SystemZ::CondStore32:
3357     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
3358   case SystemZ::CondStore32Inv:
3359     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
3360   case SystemZ::CondStore64:
3361     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
3362   case SystemZ::CondStore64Inv:
3363     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
3364   case SystemZ::CondStoreF32:
3365     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
3366   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
3367     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
3368   case SystemZ::CondStoreF64:
3369     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
3370   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
3371     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
3372
3373   case SystemZ::AEXT128_64:
3374     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_l64);
3375   case SystemZ::ZEXT128_32:
3376     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l32);
3377   case SystemZ::ZEXT128_64:
3378     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l64);
3379
3380   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
3381     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
3382   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
3383     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
3384   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
3385     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
3386
3387   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
3388     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
3389   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
3390     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
3391   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
3392     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
3393   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
3394     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
3395   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
3396     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
3397   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
3398     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
3399   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
3400     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
3401   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
3402     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
3403
3404   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
3405     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
3406   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
3407     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
3408   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
3409     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
3410
3411   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
3412     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
3413   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
3414     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
3415   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
3416     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
3417   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
3418     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
3419   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
3420     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
3421   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
3422     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
3423   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
3424     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
3425   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
3426     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
3427   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
3428     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
3429   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
3430     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
3431   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
3432     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
3433   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
3434     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
3435   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
3436     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
3437
3438   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
3439     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
3440   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
3441     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
3442   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
3443     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
3444   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
3445     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
3446   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
3447     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
3448   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
3449     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
3450   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
3451     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
3452   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
3453     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
3454   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
3455     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
3456   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
3457     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
3458   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
3459     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
3460   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
3461     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
3462   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
3463     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
3464
3465   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
3466     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
3467   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
3468     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
3469   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
3470     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
3471   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
3472     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
3473   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
3474     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
3475   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
3476     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
3477   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
3478     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
3479
3480   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
3481     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
3482   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
3483     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
3484   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
3485     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
3486   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
3487     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
3488   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
3489     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
3490   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
3491     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
3492   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
3493     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
3494   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
3495     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
3496   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
3497     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
3498   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
3499     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
3500   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
3501     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
3502   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
3503     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
3504   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
3505     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
3506
3507   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
3508     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3509                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
3510   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
3511     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3512                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
3513   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
3514     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
3515                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
3516
3517   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
3518     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3519                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
3520   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
3521     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
3522                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
3523   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
3524     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
3525                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
3526
3527   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
3528     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3529                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
3530   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
3531     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3532                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
3533   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
3534     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
3535                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
3536
3537   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
3538     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3539                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
3540   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
3541     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
3542                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
3543   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
3544     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
3545                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
3546
3547   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
3548     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
3549   case SystemZ::MVCSequence:
3550   case SystemZ::MVCLoop:
3551     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
3552   case SystemZ::NCSequence:
3553   case SystemZ::NCLoop:
3554     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
3555   case SystemZ::OCSequence:
3556   case SystemZ::OCLoop:
3557     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
3558   case SystemZ::XCSequence:
3559   case SystemZ::XCLoop:
3560     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
3561   case SystemZ::CLCSequence:
3562   case SystemZ::CLCLoop:
3563     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
3564   case SystemZ::CLSTLoop:
3565     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
3566   case SystemZ::MVSTLoop:
3567     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
3568   case SystemZ::SRSTLoop:
3569     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
3570   default:
3571     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
3572   }
3573 }