lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.h

   1 //===-- SystemZISelLowering.h - SystemZ DAG lowering interface --*- C++ -*-===//
   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 defines the interfaces that SystemZ uses to lower LLVM code into a
  11 // selection DAG.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_TARGET_SystemZ_ISELLOWERING_H
  16 #define LLVM_TARGET_SystemZ_ISELLOWERING_H
  17
  18 #include "SystemZ.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  22
  23 namespace llvm {
  24 namespace SystemZISD {
  25   enum {
  26     FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
  27
  28     // Return with a flag operand.  Operand 0 is the chain operand.
  29     RET_FLAG,
  30
  31     // Calls a function.  Operand 0 is the chain operand and operand 1
  32     // is the target address.  The arguments start at operand 2.
  33     // There is an optional glue operand at the end.
  34     CALL,
  35     SIBCALL,
  36
  37     // Wraps a TargetGlobalAddress that should be loaded using PC-relative
  38     // accesses (LARL).  Operand 0 is the address.
  39     PCREL_WRAPPER,
  40
  41     // Integer comparisons.  There are three operands: the two values
  42     // to compare, and an integer of type SystemZICMP.
  43     ICMP,
  44
  45     // Floating-point comparisons.  The two operands are the values to compare.
  46     FCMP,
  47
  48     // Test under mask.  The first operand is ANDed with the second operand
  49     // and the condition codes are set on the result.
  50     TM,
  51
  52     // Branches if a condition is true.  Operand 0 is the chain operand;
  53     // operand 1 is the 4-bit condition-code mask, with bit N in
  54     // big-endian order meaning "branch if CC=N"; operand 2 is the
  55     // target block and operand 3 is the flag operand.
  56     BR_CCMASK,
  57
  58     // Selects between operand 0 and operand 1.  Operand 2 is the
  59     // mask of condition-code values for which operand 0 should be
  60     // chosen over operand 1; it has the same form as BR_CCMASK.
  61     // Operand 3 is the flag operand.
  62     SELECT_CCMASK,
  63
  64     // Evaluates to the gap between the stack pointer and the
  65     // base of the dynamically-allocatable area.
  66     ADJDYNALLOC,
  67
  68     // Extracts the value of a 32-bit access register.  Operand 0 is
  69     // the number of the register.
  70     EXTRACT_ACCESS,
  71
  72     // Wrappers around the ISD opcodes of the same name.  The output and
  73     // first input operands are GR128s.  The trailing numbers are the
  74     // widths of the second operand in bits.
  75     UMUL_LOHI64,
  76     SDIVREM32,
  77     SDIVREM64,
  78     UDIVREM32,
  79     UDIVREM64,
  80
  81     // Use a series of MVCs to copy bytes from one memory location to another.
  82     // The operands are:
  83     // - the target address
  84     // - the source address
  85     // - the constant length
  86     //
  87     // This isn't a memory opcode because we'd need to attach two
  88     // MachineMemOperands rather than one.
  89     MVC,
  90
  91     // Like MVC, but implemented as a loop that handles X*256 bytes
  92     // followed by straight-line code to handle the rest (if any).
  93     // The value of X is passed as an additional operand.
  94     MVC_LOOP,
  95
  96     // Similar to MVC and MVC_LOOP, but for logic operations (AND, OR, XOR).
  97     NC,
  98     NC_LOOP,
  99     OC,
 100     OC_LOOP,
 101     XC,
 102     XC_LOOP,
 103
 104     // Use CLC to compare two blocks of memory, with the same comments
 105     // as for MVC and MVC_LOOP.
 106     CLC,
 107     CLC_LOOP,
 108
 109     // Use an MVST-based sequence to implement stpcpy().
 110     STPCPY,
 111
 112     // Use a CLST-based sequence to implement strcmp().  The two input operands
 113     // are the addresses of the strings to compare.
 114     STRCMP,
 115
 116     // Use an SRST-based sequence to search a block of memory.  The first
 117     // operand is the end address, the second is the start, and the third
 118     // is the character to search for.  CC is set to 1 on success and 2
 119     // on failure.
 120     SEARCH_STRING,
 121
 122     // Store the CC value in bits 29 and 28 of an integer.
 123     IPM,
 124
 125     // Wrappers around the inner loop of an 8- or 16-bit ATOMIC_SWAP or
 126     // ATOMIC_LOAD_<op>.
 127     //
 128     // Operand 0: the address of the containing 32-bit-aligned field
 129     // Operand 1: the second operand of <op>, in the high bits of an i32
 130     //            for everything except ATOMIC_SWAPW
 131     // Operand 2: how many bits to rotate the i32 left to bring the first
 132     //            operand into the high bits
 133     // Operand 3: the negative of operand 2, for rotating the other way
 134     // Operand 4: the width of the field in bits (8 or 16)
 135     ATOMIC_SWAPW = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
 136     ATOMIC_LOADW_ADD,
 137     ATOMIC_LOADW_SUB,
 138     ATOMIC_LOADW_AND,
 139     ATOMIC_LOADW_OR,
 140     ATOMIC_LOADW_XOR,
 141     ATOMIC_LOADW_NAND,
 142     ATOMIC_LOADW_MIN,
 143     ATOMIC_LOADW_MAX,
 144     ATOMIC_LOADW_UMIN,
 145     ATOMIC_LOADW_UMAX,
 146
 147     // A wrapper around the inner loop of an ATOMIC_CMP_SWAP.
 148     //
 149     // Operand 0: the address of the containing 32-bit-aligned field
 150     // Operand 1: the compare value, in the low bits of an i32
 151     // Operand 2: the swap value, in the low bits of an i32
 152     // Operand 3: how many bits to rotate the i32 left to bring the first
 153     //            operand into the high bits
 154     // Operand 4: the negative of operand 2, for rotating the other way
 155     // Operand 5: the width of the field in bits (8 or 16)
 156     ATOMIC_CMP_SWAPW,
 157
 158     // Prefetch from the second operand using the 4-bit control code in
 159     // the first operand.  The code is 1 for a load prefetch and 2 for
 160     // a store prefetch.
 161     PREFETCH
 162   };
 163 }
 164
 165 namespace SystemZICMP {
 166   // Describes whether an integer comparison needs to be signed or unsigned,
 167   // or whether either type is OK.
 168   enum {
 169     Any,
 170     UnsignedOnly,
 171     SignedOnly
 172   };
 173 }
 174
 175 class SystemZSubtarget;
 176 class SystemZTargetMachine;
 177
 178 class SystemZTargetLowering : public TargetLowering {
 179 public:
 180   explicit SystemZTargetLowering(SystemZTargetMachine &TM);
 181
 182   // Override TargetLowering.
 183   virtual MVT getScalarShiftAmountTy(EVT LHSTy) const LLVM_OVERRIDE {
 184     return MVT::i32;
 185   }
 186   virtual EVT getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT) const LLVM_OVERRIDE {
 187     return MVT::i32;
 188   }
 189   virtual bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const LLVM_OVERRIDE;
 190   virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const LLVM_OVERRIDE;
 191   virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, Type *Ty) const
 192      LLVM_OVERRIDE;
 193   virtual bool allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT VT, bool *Fast) const
 194     LLVM_OVERRIDE;
 195   virtual bool isTruncateFree(Type *, Type *) const LLVM_OVERRIDE;
 196   virtual bool isTruncateFree(EVT, EVT) const LLVM_OVERRIDE;
 197   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const LLVM_OVERRIDE;
 198   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 199     getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 200                                  MVT VT) const LLVM_OVERRIDE;
 201   virtual TargetLowering::ConstraintType
 202     getConstraintType(const std::string &Constraint) const LLVM_OVERRIDE;
 203   virtual TargetLowering::ConstraintWeight
 204     getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
 205                                    const char *constraint) const LLVM_OVERRIDE;
 206   virtual void
 207     LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
 208                                  std::string &Constraint,
 209                                  std::vector<SDValue> &Ops,
 210                                  SelectionDAG &DAG) const LLVM_OVERRIDE;
 211   virtual MachineBasicBlock *
 212     EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
 213                                 MachineBasicBlock *BB) const LLVM_OVERRIDE;
 214   virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op,
 215                                  SelectionDAG &DAG) const LLVM_OVERRIDE;
 216   virtual bool allowTruncateForTailCall(Type *, Type *) const LLVM_OVERRIDE;
 217   virtual bool mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const LLVM_OVERRIDE;
 218   virtual SDValue
 219     LowerFormalArguments(SDValue Chain,
 220                          CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 221                          const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 222                          SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 223                          SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const LLVM_OVERRIDE;
 224   virtual SDValue
 225     LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
 226               SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const LLVM_OVERRIDE;
 227
 228   virtual SDValue
 229     LowerReturn(SDValue Chain,
 230                 CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 231                 const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 232                 const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 233                 SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const LLVM_OVERRIDE;
 234
 235 private:
 236   const SystemZSubtarget &Subtarget;
 237   const SystemZTargetMachine &TM;
 238
 239   // Implement LowerOperation for individual opcodes.
 240   SDValue lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 241   SDValue lowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 242   SDValue lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
 243                              SelectionDAG &DAG) const;
 244   SDValue lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
 245                                 SelectionDAG &DAG) const;
 246   SDValue lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
 247                             SelectionDAG &DAG) const;
 248   SDValue lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT, SelectionDAG &DAG) const;
 249   SDValue lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP, SelectionDAG &DAG) const;
 250   SDValue lowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 251   SDValue lowerVACOPY(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 252   SDValue lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 253   SDValue lowerSMUL_LOHI(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 254   SDValue lowerUMUL_LOHI(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 255   SDValue lowerSDIVREM(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 256   SDValue lowerUDIVREM(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 257   SDValue lowerBITCAST(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 258   SDValue lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 259   SDValue lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
 260                            unsigned Opcode) const;
 261   SDValue lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 262   SDValue lowerSTACKSAVE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 263   SDValue lowerSTACKRESTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 264   SDValue lowerPREFETCH(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 265
 266   // If the last instruction before MBBI in MBB was some form of COMPARE,
 267   // try to replace it with a COMPARE AND BRANCH just before MBBI.
 268   // CCMask and Target are the BRC-like operands for the branch.
 269   // Return true if the change was made.
 270   bool convertPrevCompareToBranch(MachineBasicBlock *MBB,
 271                                   MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 272                                   unsigned CCMask,
 273                                   MachineBasicBlock *Target) const;
 274
 275   // Implement EmitInstrWithCustomInserter for individual operation types.
 276   MachineBasicBlock *emitSelect(MachineInstr *MI,
 277                                 MachineBasicBlock *BB) const;
 278   MachineBasicBlock *emitCondStore(MachineInstr *MI,
 279                                    MachineBasicBlock *BB,
 280                                    unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
 281                                    bool Invert) const;
 282   MachineBasicBlock *emitExt128(MachineInstr *MI,
 283                                 MachineBasicBlock *MBB,
 284                                 bool ClearEven, unsigned SubReg) const;
 285   MachineBasicBlock *emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
 286                                           MachineBasicBlock *BB,
 287                                           unsigned BinOpcode, unsigned BitSize,
 288                                           bool Invert = false) const;
 289   MachineBasicBlock *emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
 290                                           MachineBasicBlock *MBB,
 291                                           unsigned CompareOpcode,
 292                                           unsigned KeepOldMask,
 293                                           unsigned BitSize) const;
 294   MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
 295                                         MachineBasicBlock *BB) const;
 296   MachineBasicBlock *emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
 297                                        MachineBasicBlock *BB,
 298                                        unsigned Opcode) const;
 299   MachineBasicBlock *emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
 300                                        MachineBasicBlock *BB,
 301                                        unsigned Opcode) const;
 302 };
 303 } // end namespace llvm
 304
 305 #endif // LLVM_TARGET_SystemZ_ISELLOWERING_H