lib/Target/SystemZ/SystemZInstrInfo.cpp

   1 //===-- SystemZInstrInfo.cpp - SystemZ instruction information ------------===//
   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 contains the SystemZ implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "SystemZInstrInfo.h"
  15 #include "SystemZTargetMachine.h"
  16 #include "SystemZInstrBuilder.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  19
  20 #define GET_INSTRINFO_CTOR
  21 #define GET_INSTRMAP_INFO
  22 #include "SystemZGenInstrInfo.inc"
  23
  24 using namespace llvm;
  25
  26 // Return a mask with Count low bits set.
  27 static uint64_t allOnes(unsigned int Count) {
  28   return Count == 0 ? 0 : (uint64_t(1) << (Count - 1) << 1) - 1;
  29 }
  30
  31 // Reg should be a 32-bit GPR.  Return true if it is a high register rather
  32 // than a low register.
  33 static bool isHighReg(unsigned int Reg) {
  34   if (SystemZ::GRH32BitRegClass.contains(Reg))
  35     return true;
  36   assert(SystemZ::GR32BitRegClass.contains(Reg) && "Invalid GRX32");
  37   return false;
  38 }
  39
  40 SystemZInstrInfo::SystemZInstrInfo(SystemZTargetMachine &tm)
  41   : SystemZGenInstrInfo(SystemZ::ADJCALLSTACKDOWN, SystemZ::ADJCALLSTACKUP),
  42     RI(tm), TM(tm) {
  43 }
  44
  45 // MI is a 128-bit load or store.  Split it into two 64-bit loads or stores,
  46 // each having the opcode given by NewOpcode.
  47 void SystemZInstrInfo::splitMove(MachineBasicBlock::iterator MI,
  48                                  unsigned NewOpcode) const {
  49   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
  50   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
  51
  52   // Get two load or store instructions.  Use the original instruction for one
  53   // of them (arbitarily the second here) and create a clone for the other.
  54   MachineInstr *EarlierMI = MF.CloneMachineInstr(MI);
  55   MBB->insert(MI, EarlierMI);
  56
  57   // Set up the two 64-bit registers.
  58   MachineOperand &HighRegOp = EarlierMI->getOperand(0);
  59   MachineOperand &LowRegOp = MI->getOperand(0);
  60   HighRegOp.setReg(RI.getSubReg(HighRegOp.getReg(), SystemZ::subreg_h64));
  61   LowRegOp.setReg(RI.getSubReg(LowRegOp.getReg(), SystemZ::subreg_l64));
  62
  63   // The address in the first (high) instruction is already correct.
  64   // Adjust the offset in the second (low) instruction.
  65   MachineOperand &HighOffsetOp = EarlierMI->getOperand(2);
  66   MachineOperand &LowOffsetOp = MI->getOperand(2);
  67   LowOffsetOp.setImm(LowOffsetOp.getImm() + 8);
  68
  69   // Set the opcodes.
  70   unsigned HighOpcode = getOpcodeForOffset(NewOpcode, HighOffsetOp.getImm());
  71   unsigned LowOpcode = getOpcodeForOffset(NewOpcode, LowOffsetOp.getImm());
  72   assert(HighOpcode && LowOpcode && "Both offsets should be in range");
  73
  74   EarlierMI->setDesc(get(HighOpcode));
  75   MI->setDesc(get(LowOpcode));
  76 }
  77
  78 // Split ADJDYNALLOC instruction MI.
  79 void SystemZInstrInfo::splitAdjDynAlloc(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
  80   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
  81   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
  82   MachineFrameInfo *MFFrame = MF.getFrameInfo();
  83   MachineOperand &OffsetMO = MI->getOperand(2);
  84
  85   uint64_t Offset = (MFFrame->getMaxCallFrameSize() +
  86                      SystemZMC::CallFrameSize +
  87                      OffsetMO.getImm());
  88   unsigned NewOpcode = getOpcodeForOffset(SystemZ::LA, Offset);
  89   assert(NewOpcode && "No support for huge argument lists yet");
  90   MI->setDesc(get(NewOpcode));
  91   OffsetMO.setImm(Offset);
  92 }
  93
  94 // MI is an RI-style pseudo instruction.  Replace it with LowOpcode
  95 // if the first operand is a low GR32 and HighOpcode if the first operand
  96 // is a high GR32.  ConvertHigh is true if LowOpcode takes a signed operand
  97 // and HighOpcode takes an unsigned 32-bit operand.  In those cases,
  98 // MI has the same kind of operand as LowOpcode, so needs to be converted
  99 // if HighOpcode is used.
 100 void SystemZInstrInfo::expandRIPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 101                                       unsigned HighOpcode,
 102                                       bool ConvertHigh) const {
 103   unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
 104   bool IsHigh = isHighReg(Reg);
 105   MI->setDesc(get(IsHigh ? HighOpcode : LowOpcode));
 106   if (IsHigh && ConvertHigh)
 107     MI->getOperand(1).setImm(uint32_t(MI->getOperand(1).getImm()));
 108 }
 109
 110 // MI is a three-operand RIE-style pseudo instruction.  Replace it with
 111 // LowOpcode3 if the registers are both low GR32s, otherwise use a move
 112 // followed by HighOpcode or LowOpcode, depending on whether the target
 113 // is a high or low GR32.
 114 void SystemZInstrInfo::expandRIEPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 115                                        unsigned LowOpcodeK,
 116                                        unsigned HighOpcode) const {
 117   unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
 118   unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 119   bool DestIsHigh = isHighReg(DestReg);
 120   bool SrcIsHigh = isHighReg(SrcReg);
 121   if (!DestIsHigh && !SrcIsHigh)
 122     MI->setDesc(get(LowOpcodeK));
 123   else {
 124     emitGRX32Move(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
 125                   DestReg, SrcReg, SystemZ::LR, 32,
 126                   MI->getOperand(1).isKill());
 127     MI->setDesc(get(DestIsHigh ? HighOpcode : LowOpcode));
 128     MI->getOperand(1).setReg(DestReg);
 129   }
 130 }
 131
 132 // MI is an RXY-style pseudo instruction.  Replace it with LowOpcode
 133 // if the first operand is a low GR32 and HighOpcode if the first operand
 134 // is a high GR32.
 135 void SystemZInstrInfo::expandRXYPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 136                                        unsigned HighOpcode) const {
 137   unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
 138   unsigned Opcode = getOpcodeForOffset(isHighReg(Reg) ? HighOpcode : LowOpcode,
 139                                        MI->getOperand(2).getImm());
 140   MI->setDesc(get(Opcode));
 141 }
 142
 143 // MI is an RR-style pseudo instruction that zero-extends the low Size bits
 144 // of one GRX32 into another.  Replace it with LowOpcode if both operands
 145 // are low registers, otherwise use RISB[LH]G.
 146 void SystemZInstrInfo::expandZExtPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 147                                         unsigned Size) const {
 148   emitGRX32Move(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
 149                 MI->getOperand(0).getReg(), MI->getOperand(1).getReg(),
 150                 LowOpcode, Size, MI->getOperand(1).isKill());
 151   MI->eraseFromParent();
 152 }
 153
 154 // Emit a zero-extending move from 32-bit GPR SrcReg to 32-bit GPR
 155 // DestReg before MBBI in MBB.  Use LowLowOpcode when both DestReg and SrcReg
 156 // are low registers, otherwise use RISB[LH]G.  Size is the number of bits
 157 // taken from the low end of SrcReg (8 for LLCR, 16 for LLHR and 32 for LR).
 158 // KillSrc is true if this move is the last use of SrcReg.
 159 void SystemZInstrInfo::emitGRX32Move(MachineBasicBlock &MBB,
 160                                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 161                                      DebugLoc DL, unsigned DestReg,
 162                                      unsigned SrcReg, unsigned LowLowOpcode,
 163                                      unsigned Size, bool KillSrc) const {
 164   unsigned Opcode;
 165   bool DestIsHigh = isHighReg(DestReg);
 166   bool SrcIsHigh = isHighReg(SrcReg);
 167   if (DestIsHigh && SrcIsHigh)
 168     Opcode = SystemZ::RISBHH;
 169   else if (DestIsHigh && !SrcIsHigh)
 170     Opcode = SystemZ::RISBHL;
 171   else if (!DestIsHigh && SrcIsHigh)
 172     Opcode = SystemZ::RISBLH;
 173   else {
 174     BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LowLowOpcode), DestReg)
 175       .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 176     return;
 177   }
 178   unsigned Rotate = (DestIsHigh != SrcIsHigh ? 32 : 0);
 179   BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), DestReg)
 180     .addReg(DestReg, RegState::Undef)
 181     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
 182     .addImm(32 - Size).addImm(128 + 31).addImm(Rotate);
 183 }
 184
 185 // If MI is a simple load or store for a frame object, return the register
 186 // it loads or stores and set FrameIndex to the index of the frame object.
 187 // Return 0 otherwise.
 188 //
 189 // Flag is SimpleBDXLoad for loads and SimpleBDXStore for stores.
 190 static int isSimpleMove(const MachineInstr *MI, int &FrameIndex,
 191                         unsigned Flag) {
 192   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 193   if ((MCID.TSFlags & Flag) &&
 194       MI->getOperand(1).isFI() &&
 195       MI->getOperand(2).getImm() == 0 &&
 196       MI->getOperand(3).getReg() == 0) {
 197     FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 198     return MI->getOperand(0).getReg();
 199   }
 200   return 0;
 201 }
 202
 203 unsigned SystemZInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
 204                                                int &FrameIndex) const {
 205   return isSimpleMove(MI, FrameIndex, SystemZII::SimpleBDXLoad);
 206 }
 207
 208 unsigned SystemZInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 209                                               int &FrameIndex) const {
 210   return isSimpleMove(MI, FrameIndex, SystemZII::SimpleBDXStore);
 211 }
 212
 213 bool SystemZInstrInfo::isStackSlotCopy(const MachineInstr *MI,
 214                                        int &DestFrameIndex,
 215                                        int &SrcFrameIndex) const {
 216   // Check for MVC 0(Length,FI1),0(FI2)
 217   const MachineFrameInfo *MFI = MI->getParent()->getParent()->getFrameInfo();
 218   if (MI->getOpcode() != SystemZ::MVC ||
 219       !MI->getOperand(0).isFI() ||
 220       MI->getOperand(1).getImm() != 0 ||
 221       !MI->getOperand(3).isFI() ||
 222       MI->getOperand(4).getImm() != 0)
 223     return false;
 224
 225   // Check that Length covers the full slots.
 226   int64_t Length = MI->getOperand(2).getImm();
 227   unsigned FI1 = MI->getOperand(0).getIndex();
 228   unsigned FI2 = MI->getOperand(3).getIndex();
 229   if (MFI->getObjectSize(FI1) != Length ||
 230       MFI->getObjectSize(FI2) != Length)
 231     return false;
 232
 233   DestFrameIndex = FI1;
 234   SrcFrameIndex = FI2;
 235   return true;
 236 }
 237
 238 bool SystemZInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 239                                      MachineBasicBlock *&TBB,
 240                                      MachineBasicBlock *&FBB,
 241                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 242                                      bool AllowModify) const {
 243   // Most of the code and comments here are boilerplate.
 244
 245   // Start from the bottom of the block and work up, examining the
 246   // terminator instructions.
 247   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 248   while (I != MBB.begin()) {
 249     --I;
 250     if (I->isDebugValue())
 251       continue;
 252
 253     // Working from the bottom, when we see a non-terminator instruction, we're
 254     // done.
 255     if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 256       break;
 257
 258     // A terminator that isn't a branch can't easily be handled by this
 259     // analysis.
 260     if (!I->isBranch())
 261       return true;
 262
 263     // Can't handle indirect branches.
 264     SystemZII::Branch Branch(getBranchInfo(I));
 265     if (!Branch.Target->isMBB())
 266       return true;
 267
 268     // Punt on compound branches.
 269     if (Branch.Type != SystemZII::BranchNormal)
 270       return true;
 271
 272     if (Branch.CCMask == SystemZ::CCMASK_ANY) {
 273       // Handle unconditional branches.
 274       if (!AllowModify) {
 275         TBB = Branch.Target->getMBB();
 276         continue;
 277       }
 278
 279       // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
 280       while (llvm::next(I) != MBB.end())
 281         llvm::next(I)->eraseFromParent();
 282
 283       Cond.clear();
 284       FBB = 0;
 285
 286       // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
 287       if (MBB.isLayoutSuccessor(Branch.Target->getMBB())) {
 288         TBB = 0;
 289         I->eraseFromParent();
 290         I = MBB.end();
 291         continue;
 292       }
 293
 294       // TBB is used to indicate the unconditinal destination.
 295       TBB = Branch.Target->getMBB();
 296       continue;
 297     }
 298
 299     // Working from the bottom, handle the first conditional branch.
 300     if (Cond.empty()) {
 301       // FIXME: add X86-style branch swap
 302       FBB = TBB;
 303       TBB = Branch.Target->getMBB();
 304       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(Branch.CCValid));
 305       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(Branch.CCMask));
 306       continue;
 307     }
 308
 309     // Handle subsequent conditional branches.
 310     assert(Cond.size() == 2 && TBB && "Should have seen a conditional branch");
 311
 312     // Only handle the case where all conditional branches branch to the same
 313     // destination.
 314     if (TBB != Branch.Target->getMBB())
 315       return true;
 316
 317     // If the conditions are the same, we can leave them alone.
 318     unsigned OldCCValid = Cond[0].getImm();
 319     unsigned OldCCMask = Cond[1].getImm();
 320     if (OldCCValid == Branch.CCValid && OldCCMask == Branch.CCMask)
 321       continue;
 322
 323     // FIXME: Try combining conditions like X86 does.  Should be easy on Z!
 324     return false;
 325   }
 326
 327   return false;
 328 }
 329
 330 unsigned SystemZInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 331   // Most of the code and comments here are boilerplate.
 332   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 333   unsigned Count = 0;
 334
 335   while (I != MBB.begin()) {
 336     --I;
 337     if (I->isDebugValue())
 338       continue;
 339     if (!I->isBranch())
 340       break;
 341     if (!getBranchInfo(I).Target->isMBB())
 342       break;
 343     // Remove the branch.
 344     I->eraseFromParent();
 345     I = MBB.end();
 346     ++Count;
 347   }
 348
 349   return Count;
 350 }
 351
 352 bool SystemZInstrInfo::
 353 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 354   assert(Cond.size() == 2 && "Invalid condition");
 355   Cond[1].setImm(Cond[1].getImm() ^ Cond[0].getImm());
 356   return false;
 357 }
 358
 359 unsigned
 360 SystemZInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 361                                MachineBasicBlock *FBB,
 362                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 363                                DebugLoc DL) const {
 364   // In this function we output 32-bit branches, which should always
 365   // have enough range.  They can be shortened and relaxed by later code
 366   // in the pipeline, if desired.
 367
 368   // Shouldn't be a fall through.
 369   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 370   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 371          "SystemZ branch conditions have one component!");
 372
 373   if (Cond.empty()) {
 374     // Unconditional branch?
 375     assert(!FBB && "Unconditional branch with multiple successors!");
 376     BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::J)).addMBB(TBB);
 377     return 1;
 378   }
 379
 380   // Conditional branch.
 381   unsigned Count = 0;
 382   unsigned CCValid = Cond[0].getImm();
 383   unsigned CCMask = Cond[1].getImm();
 384   BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::BRC))
 385     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(TBB);
 386   ++Count;
 387
 388   if (FBB) {
 389     // Two-way Conditional branch. Insert the second branch.
 390     BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::J)).addMBB(FBB);
 391     ++Count;
 392   }
 393   return Count;
 394 }
 395
 396 bool SystemZInstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
 397                                       unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
 398                                       int &Mask, int &Value) const {
 399   assert(MI->isCompare() && "Caller should have checked for a comparison");
 400
 401   if (MI->getNumExplicitOperands() == 2 &&
 402       MI->getOperand(0).isReg() &&
 403       MI->getOperand(1).isImm()) {
 404     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
 405     SrcReg2 = 0;
 406     Value = MI->getOperand(1).getImm();
 407     Mask = ~0;
 408     return true;
 409   }
 410
 411   return false;
 412 }
 413
 414 // If Reg is a virtual register, return its definition, otherwise return null.
 415 static MachineInstr *getDef(unsigned Reg,
 416                             const MachineRegisterInfo *MRI) {
 417   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 418     return 0;
 419   return MRI->getUniqueVRegDef(Reg);
 420 }
 421
 422 // Return true if MI is a shift of type Opcode by Imm bits.
 423 static bool isShift(MachineInstr *MI, int Opcode, int64_t Imm) {
 424   return (MI->getOpcode() == Opcode &&
 425           !MI->getOperand(2).getReg() &&
 426           MI->getOperand(3).getImm() == Imm);
 427 }
 428
 429 // If the destination of MI has no uses, delete it as dead.
 430 static void eraseIfDead(MachineInstr *MI, const MachineRegisterInfo *MRI) {
 431   if (MRI->use_nodbg_empty(MI->getOperand(0).getReg()))
 432     MI->eraseFromParent();
 433 }
 434
 435 // Compare compares SrcReg against zero.  Check whether SrcReg contains
 436 // the result of an IPM sequence whose input CC survives until Compare,
 437 // and whether Compare is therefore redundant.  Delete it and return
 438 // true if so.
 439 static bool removeIPMBasedCompare(MachineInstr *Compare, unsigned SrcReg,
 440                                   const MachineRegisterInfo *MRI,
 441                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
 442   MachineInstr *LGFR = 0;
 443   MachineInstr *RLL = getDef(SrcReg, MRI);
 444   if (RLL && RLL->getOpcode() == SystemZ::LGFR) {
 445     LGFR = RLL;
 446     RLL = getDef(LGFR->getOperand(1).getReg(), MRI);
 447   }
 448   if (!RLL || !isShift(RLL, SystemZ::RLL, 31))
 449     return false;
 450
 451   MachineInstr *SRL = getDef(RLL->getOperand(1).getReg(), MRI);
 452   if (!SRL || !isShift(SRL, SystemZ::SRL, SystemZ::IPM_CC))
 453     return false;
 454
 455   MachineInstr *IPM = getDef(SRL->getOperand(1).getReg(), MRI);
 456   if (!IPM || IPM->getOpcode() != SystemZ::IPM)
 457     return false;
 458
 459   // Check that there are no assignments to CC between the IPM and Compare,
 460   if (IPM->getParent() != Compare->getParent())
 461     return false;
 462   MachineBasicBlock::iterator MBBI = IPM, MBBE = Compare;
 463   for (++MBBI; MBBI != MBBE; ++MBBI) {
 464     MachineInstr *MI = MBBI;
 465     if (MI->modifiesRegister(SystemZ::CC, TRI))
 466       return false;
 467   }
 468
 469   Compare->eraseFromParent();
 470   if (LGFR)
 471     eraseIfDead(LGFR, MRI);
 472   eraseIfDead(RLL, MRI);
 473   eraseIfDead(SRL, MRI);
 474   eraseIfDead(IPM, MRI);
 475
 476   return true;
 477 }
 478
 479 bool
 480 SystemZInstrInfo::optimizeCompareInstr(MachineInstr *Compare,
 481                                        unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
 482                                        int Mask, int Value,
 483                                        const MachineRegisterInfo *MRI) const {
 484   assert(!SrcReg2 && "Only optimizing constant comparisons so far");
 485   bool IsLogical = (Compare->getDesc().TSFlags & SystemZII::IsLogical) != 0;
 486   if (Value == 0 &&
 487       !IsLogical &&
 488       removeIPMBasedCompare(Compare, SrcReg, MRI, TM.getRegisterInfo()))
 489     return true;
 490   return false;
 491 }
 492
 493 // If Opcode is a move that has a conditional variant, return that variant,
 494 // otherwise return 0.
 495 static unsigned getConditionalMove(unsigned Opcode) {
 496   switch (Opcode) {
 497   case SystemZ::LR:  return SystemZ::LOCR;
 498   case SystemZ::LGR: return SystemZ::LOCGR;
 499   default:           return 0;
 500   }
 501 }
 502
 503 bool SystemZInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 504   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
 505   if (TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond() &&
 506       getConditionalMove(Opcode))
 507     return true;
 508   return false;
 509 }
 510
 511 bool SystemZInstrInfo::
 512 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
 513                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
 514                     const BranchProbability &Probability) const {
 515   // For now only convert single instructions.
 516   return NumCycles == 1;
 517 }
 518
 519 bool SystemZInstrInfo::
 520 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
 521                     unsigned NumCyclesT, unsigned ExtraPredCyclesT,
 522                     MachineBasicBlock &FMBB,
 523                     unsigned NumCyclesF, unsigned ExtraPredCyclesF,
 524                     const BranchProbability &Probability) const {
 525   // For now avoid converting mutually-exclusive cases.
 526   return false;
 527 }
 528
 529 bool SystemZInstrInfo::
 530 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 531                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 532   assert(Pred.size() == 2 && "Invalid condition");
 533   unsigned CCValid = Pred[0].getImm();
 534   unsigned CCMask = Pred[1].getImm();
 535   assert(CCMask > 0 && CCMask < 15 && "Invalid predicate");
 536   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
 537   if (TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond()) {
 538     if (unsigned CondOpcode = getConditionalMove(Opcode)) {
 539       MI->setDesc(get(CondOpcode));
 540       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
 541         .addImm(CCValid).addImm(CCMask)
 542         .addReg(SystemZ::CC, RegState::Implicit);;
 543       return true;
 544     }
 545   }
 546   return false;
 547 }
 548
 549 void
 550 SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 551                               MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
 552                               unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 553                               bool KillSrc) const {
 554   // Split 128-bit GPR moves into two 64-bit moves.  This handles ADDR128 too.
 555   if (SystemZ::GR128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 556     copyPhysReg(MBB, MBBI, DL, RI.getSubReg(DestReg, SystemZ::subreg_h64),
 557                 RI.getSubReg(SrcReg, SystemZ::subreg_h64), KillSrc);
 558     copyPhysReg(MBB, MBBI, DL, RI.getSubReg(DestReg, SystemZ::subreg_l64),
 559                 RI.getSubReg(SrcReg, SystemZ::subreg_l64), KillSrc);
 560     return;
 561   }
 562
 563   if (SystemZ::GRX32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 564     emitGRX32Move(MBB, MBBI, DL, DestReg, SrcReg, SystemZ::LR, 32, KillSrc);
 565     return;
 566   }
 567
 568   // Everything else needs only one instruction.
 569   unsigned Opcode;
 570   if (SystemZ::GR64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 571     Opcode = SystemZ::LGR;
 572   else if (SystemZ::FP32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 573     Opcode = SystemZ::LER;
 574   else if (SystemZ::FP64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 575     Opcode = SystemZ::LDR;
 576   else if (SystemZ::FP128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 577     Opcode = SystemZ::LXR;
 578   else
 579     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
 580
 581   BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), DestReg)
 582     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 583 }
 584
 585 void
 586 SystemZInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 587                                       MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 588                                       unsigned SrcReg, bool isKill,
 589                                       int FrameIdx,
 590                                       const TargetRegisterClass *RC,
 591                                       const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 592   DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
 593
 594   // Callers may expect a single instruction, so keep 128-bit moves
 595   // together for now and lower them after register allocation.
 596   unsigned LoadOpcode, StoreOpcode;
 597   getLoadStoreOpcodes(RC, LoadOpcode, StoreOpcode);
 598   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(StoreOpcode))
 599                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)), FrameIdx);
 600 }
 601
 602 void
 603 SystemZInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 604                                        MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 605                                        unsigned DestReg, int FrameIdx,
 606                                        const TargetRegisterClass *RC,
 607                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 608   DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
 609
 610   // Callers may expect a single instruction, so keep 128-bit moves
 611   // together for now and lower them after register allocation.
 612   unsigned LoadOpcode, StoreOpcode;
 613   getLoadStoreOpcodes(RC, LoadOpcode, StoreOpcode);
 614   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LoadOpcode), DestReg),
 615                     FrameIdx);
 616 }
 617
 618 // Return true if MI is a simple load or store with a 12-bit displacement
 619 // and no index.  Flag is SimpleBDXLoad for loads and SimpleBDXStore for stores.
 620 static bool isSimpleBD12Move(const MachineInstr *MI, unsigned Flag) {
 621   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 622   return ((MCID.TSFlags & Flag) &&
 623           isUInt<12>(MI->getOperand(2).getImm()) &&
 624           MI->getOperand(3).getReg() == 0);
 625 }
 626
 627 namespace {
 628   struct LogicOp {
 629     LogicOp() : RegSize(0), ImmLSB(0), ImmSize(0) {}
 630     LogicOp(unsigned regSize, unsigned immLSB, unsigned immSize)
 631       : RegSize(regSize), ImmLSB(immLSB), ImmSize(immSize) {}
 632
 633     operator bool() const { return RegSize; }
 634
 635     unsigned RegSize, ImmLSB, ImmSize;
 636   };
 637 }
 638
 639 static LogicOp interpretAndImmediate(unsigned Opcode) {
 640   switch (Opcode) {
 641   case SystemZ::NILMux: return LogicOp(32,  0, 16);
 642   case SystemZ::NIHMux: return LogicOp(32, 16, 16);
 643   case SystemZ::NILL64: return LogicOp(64,  0, 16);
 644   case SystemZ::NILH64: return LogicOp(64, 16, 16);
 645   case SystemZ::NIHL64: return LogicOp(64, 32, 16);
 646   case SystemZ::NIHH64: return LogicOp(64, 48, 16);
 647   case SystemZ::NIFMux: return LogicOp(32,  0, 32);
 648   case SystemZ::NILF64: return LogicOp(64,  0, 32);
 649   case SystemZ::NIHF64: return LogicOp(64, 32, 32);
 650   default:              return LogicOp();
 651   }
 652 }
 653
 654 // Used to return from convertToThreeAddress after replacing two-address
 655 // instruction OldMI with three-address instruction NewMI.
 656 static MachineInstr *finishConvertToThreeAddress(MachineInstr *OldMI,
 657                                                  MachineInstr *NewMI,
 658                                                  LiveVariables *LV) {
 659   if (LV) {
 660     unsigned NumOps = OldMI->getNumOperands();
 661     for (unsigned I = 1; I < NumOps; ++I) {
 662       MachineOperand &Op = OldMI->getOperand(I);
 663       if (Op.isReg() && Op.isKill())
 664         LV->replaceKillInstruction(Op.getReg(), OldMI, NewMI);
 665     }
 666   }
 667   return NewMI;
 668 }
 669
 670 MachineInstr *
 671 SystemZInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 672                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 673                                         LiveVariables *LV) const {
 674   MachineInstr *MI = MBBI;
 675   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 676   MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
 677
 678   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
 679   unsigned NumOps = MI->getNumOperands();
 680
 681   // Try to convert something like SLL into SLLK, if supported.
 682   // We prefer to keep the two-operand form where possible both
 683   // because it tends to be shorter and because some instructions
 684   // have memory forms that can be used during spilling.
 685   if (TM.getSubtargetImpl()->hasDistinctOps()) {
 686     MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
 687     MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
 688     unsigned DestReg = Dest.getReg();
 689     unsigned SrcReg = Src.getReg();
 690     // AHIMux is only really a three-operand instruction when both operands
 691     // are low registers.  Try to constrain both operands to be low if
 692     // possible.
 693     if (Opcode == SystemZ::AHIMux &&
 694         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg) &&
 695         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
 696         MRI.getRegClass(DestReg)->contains(SystemZ::R1L) &&
 697         MRI.getRegClass(SrcReg)->contains(SystemZ::R1L)) {
 698       MRI.constrainRegClass(DestReg, &SystemZ::GR32BitRegClass);
 699       MRI.constrainRegClass(SrcReg, &SystemZ::GR32BitRegClass);
 700     }
 701     int ThreeOperandOpcode = SystemZ::getThreeOperandOpcode(Opcode);
 702     if (ThreeOperandOpcode >= 0) {
 703       MachineInstrBuilder MIB =
 704         BuildMI(*MBB, MBBI, MI->getDebugLoc(), get(ThreeOperandOpcode))
 705         .addOperand(Dest);
 706       // Keep the kill state, but drop the tied flag.
 707       MIB.addReg(Src.getReg(), getKillRegState(Src.isKill()), Src.getSubReg());
 708       // Keep the remaining operands as-is.
 709       for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
 710         MIB.addOperand(MI->getOperand(I));
 711       return finishConvertToThreeAddress(MI, MIB, LV);
 712     }
 713   }
 714
 715   // Try to convert an AND into an RISBG-type instruction.
 716   if (LogicOp And = interpretAndImmediate(Opcode)) {
 717     uint64_t Imm = MI->getOperand(2).getImm() << And.ImmLSB;
 718     // AND IMMEDIATE leaves the other bits of the register unchanged.
 719     Imm |= allOnes(And.RegSize) & ~(allOnes(And.ImmSize) << And.ImmLSB);
 720     unsigned Start, End;
 721     if (isRxSBGMask(Imm, And.RegSize, Start, End)) {
 722       unsigned NewOpcode;
 723       if (And.RegSize == 64)
 724         NewOpcode = SystemZ::RISBG;
 725       else {
 726         NewOpcode = SystemZ::RISBMux;
 727         Start &= 31;
 728         End &= 31;
 729       }
 730       MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
 731       MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
 732       MachineInstrBuilder MIB =
 733         BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(NewOpcode))
 734         .addOperand(Dest).addReg(0)
 735         .addReg(Src.getReg(), getKillRegState(Src.isKill()), Src.getSubReg())
 736         .addImm(Start).addImm(End + 128).addImm(0);
 737       return finishConvertToThreeAddress(MI, MIB, LV);
 738     }
 739   }
 740   return 0;
 741 }
 742
 743 MachineInstr *
 744 SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
 745                                         MachineInstr *MI,
 746                                         const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 747                                         int FrameIndex) const {
 748   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 749   unsigned Size = MFI->getObjectSize(FrameIndex);
 750   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
 751
 752   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
 753     if ((Opcode == SystemZ::LA || Opcode == SystemZ::LAY) &&
 754         isInt<8>(MI->getOperand(2).getImm()) &&
 755         !MI->getOperand(3).getReg()) {
 756       // LA(Y) %reg, CONST(%reg) -> AGSI %mem, CONST
 757       return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::AGSI))
 758         .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0)
 759         .addImm(MI->getOperand(2).getImm());
 760     }
 761     return 0;
 762   }
 763
 764   // All other cases require a single operand.
 765   if (Ops.size() != 1)
 766     return 0;
 767
 768   unsigned OpNum = Ops[0];
 769   assert(Size == MF.getRegInfo()
 770          .getRegClass(MI->getOperand(OpNum).getReg())->getSize() &&
 771          "Invalid size combination");
 772
 773   if ((Opcode == SystemZ::AHI || Opcode == SystemZ::AGHI) &&
 774       OpNum == 0 &&
 775       isInt<8>(MI->getOperand(2).getImm())) {
 776     // A(G)HI %reg, CONST -> A(G)SI %mem, CONST
 777     Opcode = (Opcode == SystemZ::AHI ? SystemZ::ASI : SystemZ::AGSI);
 778     return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opcode))
 779       .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0)
 780       .addImm(MI->getOperand(2).getImm());
 781   }
 782
 783   if (Opcode == SystemZ::LGDR || Opcode == SystemZ::LDGR) {
 784     bool Op0IsGPR = (Opcode == SystemZ::LGDR);
 785     bool Op1IsGPR = (Opcode == SystemZ::LDGR);
 786     // If we're spilling the destination of an LDGR or LGDR, store the
 787     // source register instead.
 788     if (OpNum == 0) {
 789       unsigned StoreOpcode = Op1IsGPR ? SystemZ::STG : SystemZ::STD;
 790       return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(StoreOpcode))
 791         .addOperand(MI->getOperand(1)).addFrameIndex(FrameIndex)
 792         .addImm(0).addReg(0);
 793     }
 794     // If we're spilling the source of an LDGR or LGDR, load the
 795     // destination register instead.
 796     if (OpNum == 1) {
 797       unsigned LoadOpcode = Op0IsGPR ? SystemZ::LG : SystemZ::LD;
 798       unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
 799       return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(LoadOpcode), Dest)
 800         .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0).addReg(0);
 801     }
 802   }
 803
 804   // Look for cases where the source of a simple store or the destination
 805   // of a simple load is being spilled.  Try to use MVC instead.
 806   //
 807   // Although MVC is in practice a fast choice in these cases, it is still
 808   // logically a bytewise copy.  This means that we cannot use it if the
 809   // load or store is volatile.  We also wouldn't be able to use MVC if
 810   // the two memories partially overlap, but that case cannot occur here,
 811   // because we know that one of the memories is a full frame index.
 812   //
 813   // For performance reasons, we also want to avoid using MVC if the addresses
 814   // might be equal.  We don't worry about that case here, because spill slot
 815   // coloring happens later, and because we have special code to remove
 816   // MVCs that turn out to be redundant.
 817   if (OpNum == 0 && MI->hasOneMemOperand()) {
 818     MachineMemOperand *MMO = *MI->memoperands_begin();
 819     if (MMO->getSize() == Size && !MMO->isVolatile()) {
 820       // Handle conversion of loads.
 821       if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXLoad)) {
 822         return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
 823           .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0).addImm(Size)
 824           .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
 825           .addMemOperand(MMO);
 826       }
 827       // Handle conversion of stores.
 828       if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXStore)) {
 829         return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
 830           .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
 831           .addImm(Size).addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0)
 832           .addMemOperand(MMO);
 833       }
 834     }
 835   }
 836
 837   // If the spilled operand is the final one, try to change <INSN>R
 838   // into <INSN>.
 839   int MemOpcode = SystemZ::getMemOpcode(Opcode);
 840   if (MemOpcode >= 0) {
 841     unsigned NumOps = MI->getNumExplicitOperands();
 842     if (OpNum == NumOps - 1) {
 843       const MCInstrDesc &MemDesc = get(MemOpcode);
 844       uint64_t AccessBytes = SystemZII::getAccessSize(MemDesc.TSFlags);
 845       assert(AccessBytes != 0 && "Size of access should be known");
 846       assert(AccessBytes <= Size && "Access outside the frame index");
 847       uint64_t Offset = Size - AccessBytes;
 848       MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(MemOpcode));
 849       for (unsigned I = 0; I < OpNum; ++I)
 850         MIB.addOperand(MI->getOperand(I));
 851       MIB.addFrameIndex(FrameIndex).addImm(Offset);
 852       if (MemDesc.TSFlags & SystemZII::HasIndex)
 853         MIB.addReg(0);
 854       return MIB;
 855     }
 856   }
 857
 858   return 0;
 859 }
 860
 861 MachineInstr *
 862 SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr* MI,
 863                                         const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 864                                         MachineInstr* LoadMI) const {
 865   return 0;
 866 }
 867
 868 bool
 869 SystemZInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 870   switch (MI->getOpcode()) {
 871   case SystemZ::L128:
 872     splitMove(MI, SystemZ::LG);
 873     return true;
 874
 875   case SystemZ::ST128:
 876     splitMove(MI, SystemZ::STG);
 877     return true;
 878
 879   case SystemZ::LX:
 880     splitMove(MI, SystemZ::LD);
 881     return true;
 882
 883   case SystemZ::STX:
 884     splitMove(MI, SystemZ::STD);
 885     return true;
 886
 887   case SystemZ::LBMux:
 888     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LB, SystemZ::LBH);
 889     return true;
 890
 891   case SystemZ::LHMux:
 892     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LH, SystemZ::LHH);
 893     return true;
 894
 895   case SystemZ::LLCRMux:
 896     expandZExtPseudo(MI, SystemZ::LLCR, 8);
 897     return true;
 898
 899   case SystemZ::LLHRMux:
 900     expandZExtPseudo(MI, SystemZ::LLHR, 16);
 901     return true;
 902
 903   case SystemZ::LLCMux:
 904     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LLC, SystemZ::LLCH);
 905     return true;
 906
 907   case SystemZ::LLHMux:
 908     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LLH, SystemZ::LLHH);
 909     return true;
 910
 911   case SystemZ::LMux:
 912     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::L, SystemZ::LFH);
 913     return true;
 914
 915   case SystemZ::STCMux:
 916     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::STC, SystemZ::STCH);
 917     return true;
 918
 919   case SystemZ::STHMux:
 920     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::STH, SystemZ::STHH);
 921     return true;
 922
 923   case SystemZ::STMux:
 924     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::ST, SystemZ::STFH);
 925     return true;
 926
 927   case SystemZ::LHIMux:
 928     expandRIPseudo(MI, SystemZ::LHI, SystemZ::IIHF, true);
 929     return true;
 930
 931   case SystemZ::IIFMux:
 932     expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILF, SystemZ::IIHF, false);
 933     return true;
 934
 935   case SystemZ::IILMux:
 936     expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILL, SystemZ::IIHL, false);
 937     return true;
 938
 939   case SystemZ::IIHMux:
 940     expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILH, SystemZ::IIHH, false);
 941     return true;
 942
 943   case SystemZ::NIFMux:
 944     expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILF, SystemZ::NIHF, false);
 945     return true;
 946
 947   case SystemZ::NILMux:
 948     expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILL, SystemZ::NIHL, false);
 949     return true;
 950
 951   case SystemZ::NIHMux:
 952     expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILH, SystemZ::NIHH, false);
 953     return true;
 954
 955   case SystemZ::OIFMux:
 956     expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILF, SystemZ::OIHF, false);
 957     return true;
 958
 959   case SystemZ::OILMux:
 960     expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILL, SystemZ::OIHL, false);
 961     return true;
 962
 963   case SystemZ::OIHMux:
 964     expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILH, SystemZ::OIHH, false);
 965     return true;
 966
 967   case SystemZ::XIFMux:
 968     expandRIPseudo(MI, SystemZ::XILF, SystemZ::XIHF, false);
 969     return true;
 970
 971   case SystemZ::TMLMux:
 972     expandRIPseudo(MI, SystemZ::TMLL, SystemZ::TMHL, false);
 973     return true;
 974
 975   case SystemZ::TMHMux:
 976     expandRIPseudo(MI, SystemZ::TMLH, SystemZ::TMHH, false);
 977     return true;
 978
 979   case SystemZ::AHIMux:
 980     expandRIPseudo(MI, SystemZ::AHI, SystemZ::AIH, false);
 981     return true;
 982
 983   case SystemZ::AHIMuxK:
 984     expandRIEPseudo(MI, SystemZ::AHI, SystemZ::AHIK, SystemZ::AIH);
 985     return true;
 986
 987   case SystemZ::AFIMux:
 988     expandRIPseudo(MI, SystemZ::AFI, SystemZ::AIH, false);
 989     return true;
 990
 991   case SystemZ::CFIMux:
 992     expandRIPseudo(MI, SystemZ::CFI, SystemZ::CIH, false);
 993     return true;
 994
 995   case SystemZ::CLFIMux:
 996     expandRIPseudo(MI, SystemZ::CLFI, SystemZ::CLIH, false);
 997     return true;
 998
 999   case SystemZ::CMux:
1000     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::C, SystemZ::CHF);
1001     return true;
1002
1003   case SystemZ::CLMux:
1004     expandRXYPseudo(MI, SystemZ::CL, SystemZ::CLHF);
1005     return true;
1006
1007   case SystemZ::RISBMux: {
1008     bool DestIsHigh = isHighReg(MI->getOperand(0).getReg());
1009     bool SrcIsHigh = isHighReg(MI->getOperand(2).getReg());
1010     if (SrcIsHigh == DestIsHigh)
1011       MI->setDesc(get(DestIsHigh ? SystemZ::RISBHH : SystemZ::RISBLL));
1012     else {
1013       MI->setDesc(get(DestIsHigh ? SystemZ::RISBHL : SystemZ::RISBLH));
1014       MI->getOperand(5).setImm(MI->getOperand(5).getImm() ^ 32);
1015     }
1016     return true;
1017   }
1018
1019   case SystemZ::ADJDYNALLOC:
1020     splitAdjDynAlloc(MI);
1021     return true;
1022
1023   default:
1024     return false;
1025   }
1026 }
1027
1028 uint64_t SystemZInstrInfo::getInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
1029   if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM) {
1030     const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
1031     const char *AsmStr = MI->getOperand(0).getSymbolName();
1032     return getInlineAsmLength(AsmStr, *MF->getTarget().getMCAsmInfo());
1033   }
1034   return MI->getDesc().getSize();
1035 }
1036
1037 SystemZII::Branch
1038 SystemZInstrInfo::getBranchInfo(const MachineInstr *MI) const {
1039   switch (MI->getOpcode()) {
1040   case SystemZ::BR:
1041   case SystemZ::J:
1042   case SystemZ::JG:
1043     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchNormal, SystemZ::CCMASK_ANY,
1044                              SystemZ::CCMASK_ANY, &MI->getOperand(0));
1045
1046   case SystemZ::BRC:
1047   case SystemZ::BRCL:
1048     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchNormal,
1049                              MI->getOperand(0).getImm(),
1050                              MI->getOperand(1).getImm(), &MI->getOperand(2));
1051
1052   case SystemZ::BRCT:
1053     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCT, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1054                              SystemZ::CCMASK_CMP_NE, &MI->getOperand(2));
1055
1056   case SystemZ::BRCTG:
1057     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCTG, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1058                              SystemZ::CCMASK_CMP_NE, &MI->getOperand(2));
1059
1060   case SystemZ::CIJ:
1061   case SystemZ::CRJ:
1062     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchC, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1063                              MI->getOperand(2).getImm(), &MI->getOperand(3));
1064
1065   case SystemZ::CLIJ:
1066   case SystemZ::CLRJ:
1067     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCL, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1068                              MI->getOperand(2).getImm(), &MI->getOperand(3));
1069
1070   case SystemZ::CGIJ:
1071   case SystemZ::CGRJ:
1072     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCG, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1073                              MI->getOperand(2).getImm(), &MI->getOperand(3));
1074
1075   case SystemZ::CLGIJ:
1076   case SystemZ::CLGRJ:
1077     return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCLG, SystemZ::CCMASK_ICMP,
1078                              MI->getOperand(2).getImm(), &MI->getOperand(3));
1079
1080   default:
1081     llvm_unreachable("Unrecognized branch opcode");
1082   }
1083 }
1084
1085 void SystemZInstrInfo::getLoadStoreOpcodes(const TargetRegisterClass *RC,
1086                                            unsigned &LoadOpcode,
1087                                            unsigned &StoreOpcode) const {
1088   if (RC == &SystemZ::GR32BitRegClass || RC == &SystemZ::ADDR32BitRegClass) {
1089     LoadOpcode = SystemZ::L;
1090     StoreOpcode = SystemZ::ST;
1091   } else if (RC == &SystemZ::GRH32BitRegClass) {
1092     LoadOpcode = SystemZ::LFH;
1093     StoreOpcode = SystemZ::STFH;
1094   } else if (RC == &SystemZ::GRX32BitRegClass) {
1095     LoadOpcode = SystemZ::LMux;
1096     StoreOpcode = SystemZ::STMux;
1097   } else if (RC == &SystemZ::GR64BitRegClass ||
1098              RC == &SystemZ::ADDR64BitRegClass) {
1099     LoadOpcode = SystemZ::LG;
1100     StoreOpcode = SystemZ::STG;
1101   } else if (RC == &SystemZ::GR128BitRegClass ||
1102              RC == &SystemZ::ADDR128BitRegClass) {
1103     LoadOpcode = SystemZ::L128;
1104     StoreOpcode = SystemZ::ST128;
1105   } else if (RC == &SystemZ::FP32BitRegClass) {
1106     LoadOpcode = SystemZ::LE;
1107     StoreOpcode = SystemZ::STE;
1108   } else if (RC == &SystemZ::FP64BitRegClass) {
1109     LoadOpcode = SystemZ::LD;
1110     StoreOpcode = SystemZ::STD;
1111   } else if (RC == &SystemZ::FP128BitRegClass) {
1112     LoadOpcode = SystemZ::LX;
1113     StoreOpcode = SystemZ::STX;
1114   } else
1115     llvm_unreachable("Unsupported regclass to load or store");
1116 }
1117
1118 unsigned SystemZInstrInfo::getOpcodeForOffset(unsigned Opcode,
1119                                               int64_t Offset) const {
1120   const MCInstrDesc &MCID = get(Opcode);
1121   int64_t Offset2 = (MCID.TSFlags & SystemZII::Is128Bit ? Offset + 8 : Offset);
1122   if (isUInt<12>(Offset) && isUInt<12>(Offset2)) {
1123     // Get the instruction to use for unsigned 12-bit displacements.
1124     int Disp12Opcode = SystemZ::getDisp12Opcode(Opcode);
1125     if (Disp12Opcode >= 0)
1126       return Disp12Opcode;
1127
1128     // All address-related instructions can use unsigned 12-bit
1129     // displacements.
1130     return Opcode;
1131   }
1132   if (isInt<20>(Offset) && isInt<20>(Offset2)) {
1133     // Get the instruction to use for signed 20-bit displacements.
1134     int Disp20Opcode = SystemZ::getDisp20Opcode(Opcode);
1135     if (Disp20Opcode >= 0)
1136       return Disp20Opcode;
1137
1138     // Check whether Opcode allows signed 20-bit displacements.
1139     if (MCID.TSFlags & SystemZII::Has20BitOffset)
1140       return Opcode;
1141   }
1142   return 0;
1143 }
1144
1145 unsigned SystemZInstrInfo::getLoadAndTest(unsigned Opcode) const {
1146   switch (Opcode) {
1147   case SystemZ::L:    return SystemZ::LT;
1148   case SystemZ::LY:   return SystemZ::LT;
1149   case SystemZ::LG:   return SystemZ::LTG;
1150   case SystemZ::LGF:  return SystemZ::LTGF;
1151   case SystemZ::LR:   return SystemZ::LTR;
1152   case SystemZ::LGFR: return SystemZ::LTGFR;
1153   case SystemZ::LGR:  return SystemZ::LTGR;
1154   case SystemZ::LER:  return SystemZ::LTEBR;
1155   case SystemZ::LDR:  return SystemZ::LTDBR;
1156   case SystemZ::LXR:  return SystemZ::LTXBR;
1157   default:            return 0;
1158   }
1159 }
1160
1161 // Return true if Mask matches the regexp 0*1+0*, given that zero masks
1162 // have already been filtered out.  Store the first set bit in LSB and
1163 // the number of set bits in Length if so.
1164 static bool isStringOfOnes(uint64_t Mask, unsigned &LSB, unsigned &Length) {
1165   unsigned First = findFirstSet(Mask);
1166   uint64_t Top = (Mask >> First) + 1;
1167   if ((Top & -Top) == Top) {
1168     LSB = First;
1169     Length = findFirstSet(Top);
1170     return true;
1171   }
1172   return false;
1173 }
1174
1175 bool SystemZInstrInfo::isRxSBGMask(uint64_t Mask, unsigned BitSize,
1176                                    unsigned &Start, unsigned &End) const {
1177   // Reject trivial all-zero masks.
1178   if (Mask == 0)
1179     return false;
1180
1181   // Handle the 1+0+ or 0+1+0* cases.  Start then specifies the index of
1182   // the msb and End specifies the index of the lsb.
1183   unsigned LSB, Length;
1184   if (isStringOfOnes(Mask, LSB, Length)) {
1185     Start = 63 - (LSB + Length - 1);
1186     End = 63 - LSB;
1187     return true;
1188   }
1189
1190   // Handle the wrap-around 1+0+1+ cases.  Start then specifies the msb
1191   // of the low 1s and End specifies the lsb of the high 1s.
1192   if (isStringOfOnes(Mask ^ allOnes(BitSize), LSB, Length)) {
1193     assert(LSB > 0 && "Bottom bit must be set");
1194     assert(LSB + Length < BitSize && "Top bit must be set");
1195     Start = 63 - (LSB - 1);
1196     End = 63 - (LSB + Length);
1197     return true;
1198   }
1199
1200   return false;
1201 }
1202
1203 unsigned SystemZInstrInfo::getCompareAndBranch(unsigned Opcode,
1204                                                const MachineInstr *MI) const {
1205   switch (Opcode) {
1206   case SystemZ::CR:
1207     return SystemZ::CRJ;
1208   case SystemZ::CGR:
1209     return SystemZ::CGRJ;
1210   case SystemZ::CHI:
1211     return MI && isInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CIJ : 0;
1212   case SystemZ::CGHI:
1213     return MI && isInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CGIJ : 0;
1214   case SystemZ::CLR:
1215     return SystemZ::CLRJ;
1216   case SystemZ::CLGR:
1217     return SystemZ::CLGRJ;
1218   case SystemZ::CLFI:
1219     return MI && isUInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CLIJ : 0;
1220   case SystemZ::CLGFI:
1221     return MI && isUInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CLGIJ : 0;
1222   default:
1223     return 0;
1224   }
1225 }
1226
1227 void SystemZInstrInfo::loadImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1228                                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
1229                                      unsigned Reg, uint64_t Value) const {
1230   DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
1231   unsigned Opcode;
1232   if (isInt<16>(Value))
1233     Opcode = SystemZ::LGHI;
1234   else if (SystemZ::isImmLL(Value))
1235     Opcode = SystemZ::LLILL;
1236   else if (SystemZ::isImmLH(Value)) {
1237     Opcode = SystemZ::LLILH;
1238     Value >>= 16;
1239   } else {
1240     assert(isInt<32>(Value) && "Huge values not handled yet");
1241     Opcode = SystemZ::LGFI;
1242   }
1243   BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), Reg).addImm(Value);
1244 }