lib/Target/X86/InstSelectSimple.cpp

   1 //===-- InstSelectSimple.cpp - A simple instruction selector for x86 ------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines a simple peephole instruction selector for the x86 target
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86.h"
  15 #include "X86InstrBuilder.h"
  16 #include "X86InstrInfo.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Function.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/IntrinsicLowering.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  27 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "Support/Statistic.h"
  33 using namespace llvm;
  34
  35 namespace {
  36   Statistic<>
  37   NumFPKill("x86-codegen", "Number of FP_REG_KILL instructions added");
  38 }
  39
  40 namespace {
  41   struct ISel : public FunctionPass, InstVisitor<ISel> {
  42     TargetMachine &TM;
  43     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
  44     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
  45     int VarArgsFrameIndex;              // FrameIndex for start of varargs area
  46     int ReturnAddressIndex;             // FrameIndex for the return address
  47
  48     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
  49
  50     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
  51     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
  52
  53     ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
  54
  55     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
  56     /// the entire function.
  57     ///
  58     bool runOnFunction(Function &Fn) {
  59       // First pass over the function, lower any unknown intrinsic functions
  60       // with the IntrinsicLowering class.
  61       LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Fn);
  62
  63       F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
  64
  65       // Create all of the machine basic blocks for the function...
  66       for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
  67         F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
  68
  69       BB = &F->front();
  70
  71       // Set up a frame object for the return address.  This is used by the
  72       // llvm.returnaddress & llvm.frameaddress intrinisics.
  73       ReturnAddressIndex = F->getFrameInfo()->CreateFixedObject(4, -4);
  74
  75       // Copy incoming arguments off of the stack...
  76       LoadArgumentsToVirtualRegs(Fn);
  77
  78       // Instruction select everything except PHI nodes
  79       visit(Fn);
  80
  81       // Select the PHI nodes
  82       SelectPHINodes();
  83
  84       // Insert the FP_REG_KILL instructions into blocks that need them.
  85       InsertFPRegKills();
  86
  87       RegMap.clear();
  88       MBBMap.clear();
  89       F = 0;
  90       // We always build a machine code representation for the function
  91       return true;
  92     }
  93
  94     virtual const char *getPassName() const {
  95       return "X86 Simple Instruction Selection";
  96     }
  97
  98     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
  99     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
 100     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
 101     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
 102     ///
 103     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
 104       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
 105     }
 106
 107     /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
 108     /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
 109     /// equivalent LLVM code.
 110     ///
 111     void LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F);
 112
 113     /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function
 114     /// from the stack into virtual registers.
 115     ///
 116     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &F);
 117
 118     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 119     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
 120     /// not the current one.
 121     ///
 122     void SelectPHINodes();
 123
 124     /// InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks
 125     /// that need them.  This only occurs due to the floating point stackifier
 126     /// not being aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
 127     ///
 128     void InsertFPRegKills();
 129
 130     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
 131     // fixed X86 code for each instruction.
 132     //
 133
 134     // Control flow operators
 135     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 136     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 137
 138     struct ValueRecord {
 139       Value *Val;
 140       unsigned Reg;
 141       const Type *Ty;
 142       ValueRecord(unsigned R, const Type *T) : Val(0), Reg(R), Ty(T) {}
 143       ValueRecord(Value *V) : Val(V), Reg(0), Ty(V->getType()) {}
 144     };
 145     void doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
 146                 const std::vector<ValueRecord> &Args);
 147     void visitCallInst(CallInst &I);
 148     void visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &I);
 149
 150     // Arithmetic operators
 151     void visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OpcodeClass);
 152     void visitAdd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 0); }
 153     void visitSub(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 1); }
 154     void doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 155                     unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 156                     unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg);
 157     void doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
 158                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 159                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 160                          unsigned Op0Reg, unsigned Op1Val);
 161     void visitMul(BinaryOperator &B);
 162
 163     void visitDiv(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 164     void visitRem(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 165     void visitDivRem(BinaryOperator &B);
 166
 167     // Bitwise operators
 168     void visitAnd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 2); }
 169     void visitOr (BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 3); }
 170     void visitXor(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 4); }
 171
 172     // Comparison operators...
 173     void visitSetCondInst(SetCondInst &I);
 174     unsigned EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 175                             MachineBasicBlock *MBB,
 176                             MachineBasicBlock::iterator MBBI);
 177     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 178
 179
 180     // Memory Instructions
 181     void visitLoadInst(LoadInst &I);
 182     void visitStoreInst(StoreInst &I);
 183     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 184     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 185     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 186     void visitFreeInst(FreeInst &I);
 187
 188     // Other operators
 189     void visitShiftInst(ShiftInst &I);
 190     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
 191     void visitCastInst(CastInst &I);
 192     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 193     void visitVAArgInst(VAArgInst &I);
 194
 195     void visitInstruction(Instruction &I) {
 196       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
 197       abort();
 198     }
 199
 200     /// promote32 - Make a value 32-bits wide, and put it somewhere.
 201     ///
 202     void promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR);
 203
 204     /// getAddressingMode - Get the addressing mode to use to address the
 205     /// specified value.  The returned value should be used with addFullAddress.
 206     void getAddressingMode(Value *Addr, unsigned &BaseReg, unsigned &Scale,
 207                            unsigned &IndexReg, unsigned &Disp);
 208
 209
 210     /// getGEPIndex - This is used to fold GEP instructions into X86 addressing
 211     /// expressions.
 212     void getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 213                      std::vector<Value*> &GEPOps,
 214                      std::vector<const Type*> &GEPTypes, unsigned &BaseReg,
 215                      unsigned &Scale, unsigned &IndexReg, unsigned &Disp);
 216
 217     /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
 218     /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
 219     bool isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
 220                        Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
 221                        User::op_iterator IdxEnd, unsigned &BaseReg,
 222                        unsigned &Scale, unsigned &IndexReg, unsigned &Disp);
 223
 224     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
 225     /// constant expression GEP support.
 226     ///
 227     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 228                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
 229                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
 230
 231     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
 232     /// constant expression cast support.
 233     ///
 234     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator IP,
 235                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
 236
 237     /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
 238     /// and constant expression support.
 239     ///
 240     void emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
 241                                    MachineBasicBlock::iterator IP,
 242                                    Value *Op0, Value *Op1,
 243                                    unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
 244
 245     void emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
 246                              MachineBasicBlock::iterator IP,
 247                              unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg, bool isDiv,
 248                              const Type *Ty, unsigned TargetReg);
 249
 250     /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
 251     /// constant expression support.
 252     ///
 253     void emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *BB,
 254                             MachineBasicBlock::iterator IP,
 255                             Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
 256                             unsigned TargetReg);
 257
 258     /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
 259     /// constant expression support.
 260     ///
 261     void emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 262                             MachineBasicBlock::iterator IP,
 263                             Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
 264                             const Type *ResultTy, unsigned DestReg);
 265
 266     /// emitSelectOperation - Common code shared between visitSelectInst and the
 267     /// constant expression support.
 268     void emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 269                              MachineBasicBlock::iterator IP,
 270                              Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
 271                              unsigned DestReg);
 272
 273     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 274     /// specified constant into the specified register.
 275     ///
 276     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 277                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 278                                 Constant *C, unsigned Reg);
 279
 280     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
 281     /// yet used.
 282     ///
 283     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
 284     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
 285     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
 286     /// of the long value.
 287     ///
 288     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
 289       assert(dynamic_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
 290              "Current target doesn't have X86 reg info??");
 291       const X86RegisterInfo *MRI =
 292         static_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
 293       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
 294         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
 295         // Create the lower part
 296         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 297         // Create the upper part.
 298         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
 299       }
 300
 301       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
 302       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
 303       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 304     }
 305
 306     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.  This
 307     /// is guaranteed to produce the same register number for a particular value
 308     /// every time it is queried.
 309     ///
 310     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
 311     unsigned getReg(Value *V) {
 312       // Just append to the end of the current bb.
 313       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
 314       return getReg(V, BB, It);
 315     }
 316     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
 317                     MachineBasicBlock::iterator IPt) {
 318       unsigned &Reg = RegMap[V];
 319       if (Reg == 0) {
 320         Reg = makeAnotherReg(V->getType());
 321         RegMap[V] = Reg;
 322       }
 323
 324       // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
 325       // the register here...
 326       //
 327       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 328         copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
 329         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this constant if ref'd again
 330       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 331         // Move the address of the global into the register
 332         BuildMI(*MBB, IPt, X86::MOV32ri, 1, Reg).addGlobalAddress(GV);
 333         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this address if ref'd again
 334       }
 335
 336       return Reg;
 337     }
 338   };
 339 }
 340
 341 /// TypeClass - Used by the X86 backend to group LLVM types by their basic X86
 342 /// Representation.
 343 ///
 344 enum TypeClass {
 345   cByte, cShort, cInt, cFP, cLong
 346 };
 347
 348 /// getClass - Turn a primitive type into a "class" number which is based on the
 349 /// size of the type, and whether or not it is floating point.
 350 ///
 351 static inline TypeClass getClass(const Type *Ty) {
 352   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 353   case Type::SByteTyID:
 354   case Type::UByteTyID:   return cByte;      // Byte operands are class #0
 355   case Type::ShortTyID:
 356   case Type::UShortTyID:  return cShort;     // Short operands are class #1
 357   case Type::IntTyID:
 358   case Type::UIntTyID:
 359   case Type::PointerTyID: return cInt;       // Int's and pointers are class #2
 360
 361   case Type::FloatTyID:
 362   case Type::DoubleTyID:  return cFP;        // Floating Point is #3
 363
 364   case Type::LongTyID:
 365   case Type::ULongTyID:   return cLong;      // Longs are class #4
 366   default:
 367     assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 368     return cByte;  // not reached
 369   }
 370 }
 371
 372 // getClassB - Just like getClass, but treat boolean values as bytes.
 373 static inline TypeClass getClassB(const Type *Ty) {
 374   if (Ty == Type::BoolTy) return cByte;
 375   return getClass(Ty);
 376 }
 377
 378
 379 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 380 /// specified constant into the specified register.
 381 ///
 382 void ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 383                                   MachineBasicBlock::iterator IP,
 384                                   Constant *C, unsigned R) {
 385   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 386     unsigned Class = 0;
 387     switch (CE->getOpcode()) {
 388     case Instruction::GetElementPtr:
 389       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
 390                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
 391       return;
 392     case Instruction::Cast:
 393       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
 394       return;
 395
 396     case Instruction::Xor: ++Class; // FALL THROUGH
 397     case Instruction::Or:  ++Class; // FALL THROUGH
 398     case Instruction::And: ++Class; // FALL THROUGH
 399     case Instruction::Sub: ++Class; // FALL THROUGH
 400     case Instruction::Add:
 401       emitSimpleBinaryOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 402                                 Class, R);
 403       return;
 404
 405     case Instruction::Mul: {
 406       unsigned Op0Reg = getReg(CE->getOperand(0), MBB, IP);
 407       unsigned Op1Reg = getReg(CE->getOperand(1), MBB, IP);
 408       doMultiply(MBB, IP, R, CE->getType(), Op0Reg, Op1Reg);
 409       return;
 410     }
 411     case Instruction::Div:
 412     case Instruction::Rem: {
 413       unsigned Op0Reg = getReg(CE->getOperand(0), MBB, IP);
 414       unsigned Op1Reg = getReg(CE->getOperand(1), MBB, IP);
 415       emitDivRemOperation(MBB, IP, Op0Reg, Op1Reg,
 416                           CE->getOpcode() == Instruction::Div,
 417                           CE->getType(), R);
 418       return;
 419     }
 420
 421     case Instruction::SetNE:
 422     case Instruction::SetEQ:
 423     case Instruction::SetLT:
 424     case Instruction::SetGT:
 425     case Instruction::SetLE:
 426     case Instruction::SetGE:
 427       emitSetCCOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 428                          CE->getOpcode(), R);
 429       return;
 430
 431     case Instruction::Shl:
 432     case Instruction::Shr:
 433       emitShiftOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 434                          CE->getOpcode() == Instruction::Shl, CE->getType(), R);
 435       return;
 436
 437     case Instruction::Select:
 438       emitSelectOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 439                           CE->getOperand(2), R);
 440       return;
 441
 442     default:
 443       std::cerr << "Offending expr: " << C << "\n";
 444       assert(0 && "Constant expression not yet handled!\n");
 445     }
 446   }
 447
 448   if (C->getType()->isIntegral()) {
 449     unsigned Class = getClassB(C->getType());
 450
 451     if (Class == cLong) {
 452       // Copy the value into the register pair.
 453       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
 454       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(Val & 0xFFFFFFFF);
 455       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R+1).addImm(Val >> 32);
 456       return;
 457     }
 458
 459     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
 460
 461     static const unsigned IntegralOpcodeTab[] = {
 462       X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri
 463     };
 464
 465     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
 466       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, R).addImm(C == ConstantBool::True);
 467     } else {
 468       ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
 469       BuildMI(*MBB, IP, IntegralOpcodeTab[Class],1,R).addImm(CI->getRawValue());
 470     }
 471   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 472     if (CFP->isExactlyValue(+0.0))
 473       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
 474     else if (CFP->isExactlyValue(+1.0))
 475       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD1, 0, R);
 476     else {
 477       // Otherwise we need to spill the constant to memory...
 478       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
 479       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
 480       const Type *Ty = CFP->getType();
 481
 482       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
 483       unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FLD32m : X86::FLD64m;
 484       addConstantPoolReference(BuildMI(*MBB, IP, LoadOpcode, 4, R), CPI);
 485     }
 486
 487   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
 488     // Copy zero (null pointer) to the register.
 489     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(0);
 490   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(C)) {
 491     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addGlobalAddress(CPR->getValue());
 492   } else {
 493     std::cerr << "Offending constant: " << C << "\n";
 494     assert(0 && "Type not handled yet!");
 495   }
 496 }
 497
 498 /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function from
 499 /// the stack into virtual registers.
 500 ///
 501 void ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &Fn) {
 502   // Emit instructions to load the arguments...  On entry to a function on the
 503   // X86, the stack frame looks like this:
 504   //
 505   // [ESP] -- return address
 506   // [ESP + 4] -- first argument (leftmost lexically)
 507   // [ESP + 8] -- second argument, if first argument is four bytes in size
 508   //    ...
 509   //
 510   unsigned ArgOffset = 0;   // Frame mechanisms handle retaddr slot
 511   MachineFrameInfo *MFI = F->getFrameInfo();
 512
 513   for (Function::aiterator I = Fn.abegin(), E = Fn.aend(); I != E; ++I) {
 514     unsigned Reg = getReg(*I);
 515
 516     int FI;          // Frame object index
 517     switch (getClassB(I->getType())) {
 518     case cByte:
 519       FI = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 520       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV8rm, 4, Reg), FI);
 521       break;
 522     case cShort:
 523       FI = MFI->CreateFixedObject(2, ArgOffset);
 524       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV16rm, 4, Reg), FI);
 525       break;
 526     case cInt:
 527       FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 528       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
 529       break;
 530     case cLong:
 531       FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 532       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
 533       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg+1), FI, 4);
 534       ArgOffset += 4;   // longs require 4 additional bytes
 535       break;
 536     case cFP:
 537       unsigned Opcode;
 538       if (I->getType() == Type::FloatTy) {
 539         Opcode = X86::FLD32m;
 540         FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 541       } else {
 542         Opcode = X86::FLD64m;
 543         FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 544         ArgOffset += 4;   // doubles require 4 additional bytes
 545       }
 546       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, Reg), FI);
 547       break;
 548     default:
 549       assert(0 && "Unhandled argument type!");
 550     }
 551     ArgOffset += 4;  // Each argument takes at least 4 bytes on the stack...
 552   }
 553
 554   // If the function takes variable number of arguments, add a frame offset for
 555   // the start of the first vararg value... this is used to expand
 556   // llvm.va_start.
 557   if (Fn.getFunctionType()->isVarArg())
 558     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 559 }
 560
 561
 562 /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 563 /// because we have to generate our sources into the source basic blocks, not
 564 /// the current one.
 565 ///
 566 void ISel::SelectPHINodes() {
 567   const TargetInstrInfo &TII = TM.getInstrInfo();
 568   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
 569   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
 570     const BasicBlock *BB = I;
 571     MachineBasicBlock &MBB = *MBBMap[I];
 572
 573     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
 574     MachineBasicBlock::iterator PHIInsertPoint = MBB.begin();
 575     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin();
 576          PHINode *PN = const_cast<PHINode*>(dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
 577
 578       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
 579       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
 580       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
 581                                     X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
 582
 583       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
 584       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy)
 585         LongPhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
 586                             X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
 587
 588       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
 589       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
 590       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
 591       //
 592       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
 593
 594       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 595         MachineBasicBlock *PredMBB = MBBMap[PN->getIncomingBlock(i)];
 596         unsigned ValReg;
 597         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
 598           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
 599
 600         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
 601           // We already inserted an initialization of the register for this
 602           // predecessor.  Recycle it.
 603           ValReg = EntryIt->second;
 604
 605         } else {
 606           // Get the incoming value into a virtual register.
 607           //
 608           Value *Val = PN->getIncomingValue(i);
 609
 610           // If this is a constant or GlobalValue, we may have to insert code
 611           // into the basic block to compute it into a virtual register.
 612           if (isa<Constant>(Val) || isa<GlobalValue>(Val)) {
 613             if (isa<ConstantExpr>(Val)) {
 614               // Because we don't want to clobber any values which might be in
 615               // physical registers with the computation of this constant (which
 616               // might be arbitrarily complex if it is a constant expression),
 617               // just insert the computation at the top of the basic block.
 618               MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->begin();
 619
 620               // Skip over any PHI nodes though!
 621               while (PI != PredMBB->end() && PI->getOpcode() == X86::PHI)
 622                 ++PI;
 623
 624               ValReg = getReg(Val, PredMBB, PI);
 625             } else {
 626               // Simple constants get emitted at the end of the basic block,
 627               // before any terminator instructions.  We "know" that the code to
 628               // move a constant into a register will never clobber any flags.
 629               ValReg = getReg(Val, PredMBB, PredMBB->getFirstTerminator());
 630             }
 631           } else {
 632             ValReg = getReg(Val);
 633           }
 634
 635           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
 636           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
 637         }
 638
 639         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
 640         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 641         if (LongPhiMI) {
 642           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
 643           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 644         }
 645       }
 646
 647       // Now that we emitted all of the incoming values for the PHI node, make
 648       // sure to reposition the InsertPoint after the PHI that we just added.
 649       // This is needed because we might have inserted a constant into this
 650       // block, right after the PHI's which is before the old insert point!
 651       PHIInsertPoint = LongPhiMI ? LongPhiMI : PhiMI;
 652       ++PHIInsertPoint;
 653     }
 654   }
 655 }
 656
 657 /// RequiresFPRegKill - The floating point stackifier pass cannot insert
 658 /// compensation code on critical edges.  As such, it requires that we kill all
 659 /// FP registers on the exit from any blocks that either ARE critical edges, or
 660 /// branch to a block that has incoming critical edges.
 661 ///
 662 /// Note that this kill instruction will eventually be eliminated when
 663 /// restrictions in the stackifier are relaxed.
 664 ///
 665 static bool RequiresFPRegKill(const BasicBlock *BB) {
 666 #if 0
 667   for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI!=E; ++SI) {
 668     const BasicBlock *Succ = *SI;
 669     pred_const_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
 670     ++PI;  // Block have at least one predecessory
 671     if (PI != PE) {             // If it has exactly one, this isn't crit edge
 672       // If this block has more than one predecessor, check all of the
 673       // predecessors to see if they have multiple successors.  If so, then the
 674       // block we are analyzing needs an FPRegKill.
 675       for (PI = pred_begin(Succ); PI != PE; ++PI) {
 676         const BasicBlock *Pred = *PI;
 677         succ_const_iterator SI2 = succ_begin(Pred);
 678         ++SI2;  // There must be at least one successor of this block.
 679         if (SI2 != succ_end(Pred))
 680           return true;   // Yes, we must insert the kill on this edge.
 681       }
 682     }
 683   }
 684   // If we got this far, there is no need to insert the kill instruction.
 685   return false;
 686 #else
 687   return true;
 688 #endif
 689 }
 690
 691 // InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks that
 692 // need them.  This only occurs due to the floating point stackifier not being
 693 // aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
 694 //
 695 // Currently we insert an FP_REG_KILL instruction into each block that uses or
 696 // defines a floating point virtual register.
 697 //
 698 // When the global register allocators (like linear scan) finally update live
 699 // variable analysis, we can keep floating point values in registers across
 700 // portions of the CFG that do not involve critical edges.  This will be a big
 701 // win, but we are waiting on the global allocators before we can do this.
 702 //
 703 // With a bit of work, the floating point stackifier pass can be enhanced to
 704 // break critical edges as needed (to make a place to put compensation code),
 705 // but this will require some infrastructure improvements as well.
 706 //
 707 void ISel::InsertFPRegKills() {
 708   SSARegMap &RegMap = *F->getSSARegMap();
 709
 710   for (MachineFunction::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 711     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E; ++I)
 712       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 713       MachineOperand& MO = I->getOperand(i);
 714         if (MO.isRegister() && MO.getReg()) {
 715           unsigned Reg = MO.getReg();
 716           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 717             if (RegMap.getRegClass(Reg)->getSize() == 10)
 718               goto UsesFPReg;
 719         }
 720       }
 721     // If we haven't found an FP register use or def in this basic block, check
 722     // to see if any of our successors has an FP PHI node, which will cause a
 723     // copy to be inserted into this block.
 724     for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB->getBasicBlock()),
 725            E = succ_end(BB->getBasicBlock()); SI != E; ++SI) {
 726       MachineBasicBlock *SBB = MBBMap[*SI];
 727       for (MachineBasicBlock::iterator I = SBB->begin();
 728            I != SBB->end() && I->getOpcode() == X86::PHI; ++I) {
 729         if (RegMap.getRegClass(I->getOperand(0).getReg())->getSize() == 10)
 730           goto UsesFPReg;
 731       }
 732     }
 733     continue;
 734   UsesFPReg:
 735     // Okay, this block uses an FP register.  If the block has successors (ie,
 736     // it's not an unwind/return), insert the FP_REG_KILL instruction.
 737     if (BB->getBasicBlock()->getTerminator()->getNumSuccessors() &&
 738         RequiresFPRegKill(BB->getBasicBlock())) {
 739       BuildMI(*BB, BB->getFirstTerminator(), X86::FP_REG_KILL, 0);
 740       ++NumFPKill;
 741     }
 742   }
 743 }
 744
 745
 746 // canFoldSetCCIntoBranchOrSelect - Return the setcc instruction if we can fold
 747 // it into the conditional branch or select instruction which is the only user
 748 // of the cc instruction.  This is the case if the conditional branch is the
 749 // only user of the setcc, and if the setcc is in the same basic block as the
 750 // conditional branch.  We also don't handle long arguments below, so we reject
 751 // them here as well.
 752 //
 753 static SetCondInst *canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Value *V) {
 754   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
 755     if (SCI->hasOneUse()) {
 756       Instruction *User = cast<Instruction>(SCI->use_back());
 757       if ((isa<BranchInst>(User) || isa<SelectInst>(User)) &&
 758           SCI->getParent() == User->getParent() &&
 759           (getClassB(SCI->getOperand(0)->getType()) != cLong ||
 760            SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
 761            SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE))
 762         return SCI;
 763     }
 764   return 0;
 765 }
 766
 767 // Return a fixed numbering for setcc instructions which does not depend on the
 768 // order of the opcodes.
 769 //
 770 static unsigned getSetCCNumber(unsigned Opcode) {
 771   switch(Opcode) {
 772   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
 773   case Instruction::SetEQ: return 0;
 774   case Instruction::SetNE: return 1;
 775   case Instruction::SetLT: return 2;
 776   case Instruction::SetGE: return 3;
 777   case Instruction::SetGT: return 4;
 778   case Instruction::SetLE: return 5;
 779   }
 780 }
 781
 782 // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
 783 // -----    ----------  ------------
 784 // seteq -> sete        sete
 785 // setne -> setne       setne
 786 // setlt -> setl        setb
 787 // setge -> setge       setae
 788 // setgt -> setg        seta
 789 // setle -> setle       setbe
 790 // ----
 791 //          sets                       // Used by comparison with 0 optimization
 792 //          setns
 793 static const unsigned SetCCOpcodeTab[2][8] = {
 794   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETBr, X86::SETAEr, X86::SETAr, X86::SETBEr,
 795     0, 0 },
 796   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETLr, X86::SETGEr, X86::SETGr, X86::SETLEr,
 797     X86::SETSr, X86::SETNSr },
 798 };
 799
 800 // EmitComparison - This function emits a comparison of the two operands,
 801 // returning the extended setcc code to use.
 802 unsigned ISel::EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 803                               MachineBasicBlock *MBB,
 804                               MachineBasicBlock::iterator IP) {
 805   // The arguments are already supposed to be of the same type.
 806   const Type *CompTy = Op0->getType();
 807   unsigned Class = getClassB(CompTy);
 808   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
 809
 810   // Special case handling of: cmp R, i
 811   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 812     if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt) {
 813       unsigned Op1v = CI->getRawValue();
 814
 815       // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
 816       Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
 817
 818       // If this is a comparison against zero, emit more efficient code.  We
 819       // can't handle unsigned comparisons against zero unless they are == or
 820       // !=.  These should have been strength reduced already anyway.
 821       if (Op1v == 0 && (CompTy->isSigned() || OpNum < 2)) {
 822         static const unsigned TESTTab[] = {
 823           X86::TEST8rr, X86::TEST16rr, X86::TEST32rr
 824         };
 825         BuildMI(*MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
 826
 827         if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
 828         if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
 829         return OpNum;
 830       }
 831
 832       static const unsigned CMPTab[] = {
 833         X86::CMP8ri, X86::CMP16ri, X86::CMP32ri
 834       };
 835
 836       BuildMI(*MBB, IP, CMPTab[Class], 2).addReg(Op0r).addImm(Op1v);
 837       return OpNum;
 838     } else {
 839       assert(Class == cLong && "Unknown integer class!");
 840       unsigned LowCst = CI->getRawValue();
 841       unsigned HiCst = CI->getRawValue() >> 32;
 842       if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
 843         unsigned LoTmp = Op0r;
 844         if (LowCst != 0) {
 845           LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 846           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
 847         }
 848         unsigned HiTmp = Op0r+1;
 849         if (HiCst != 0) {
 850           HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 851           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2,HiTmp).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
 852         }
 853         unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 854         BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr, 2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
 855         return OpNum;
 856       } else {
 857         // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
 858         // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
 859         // example, a setlt for long would generate code like this:
 860         //
 861         // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
 862         // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
 863         // dest = hi(op1) == hi(op2) ? AL : BL;
 864         //
 865
 866         // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
 867         // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with
 868         // their aliases (because we don't have conditional byte moves).
 869         //
 870         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
 871         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
 872         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
 873         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0,X86::BL);
 874         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
 875         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
 876         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
 877           .addReg(X86::AX);
 878         // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
 879         // register at this point for long values...
 880         return OpNum;
 881       }
 882     }
 883   }
 884
 885   // Special case handling of comparison against +/- 0.0
 886   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op1))
 887     if (CFP->isExactlyValue(+0.0) || CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
 888       BuildMI(*MBB, IP, X86::FTST, 1).addReg(Op0r);
 889       BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
 890       BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
 891       return OpNum;
 892     }
 893
 894   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
 895   switch (Class) {
 896   default: assert(0 && "Unknown type class!");
 897     // Emit: cmp <var1>, <var2> (do the comparison).  We can
 898     // compare 8-bit with 8-bit, 16-bit with 16-bit, 32-bit with
 899     // 32-bit.
 900   case cByte:
 901     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP8rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 902     break;
 903   case cShort:
 904     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP16rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 905     break;
 906   case cInt:
 907     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 908     break;
 909   case cFP:
 910     BuildMI(*MBB, IP, X86::FpUCOM, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 911     BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
 912     BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
 913     break;
 914
 915   case cLong:
 916     if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
 917       unsigned LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 918       unsigned HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 919       unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 920       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 921       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, HiTmp).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
 922       BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr,  2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
 923       break;  // Allow the sete or setne to be generated from flags set by OR
 924     } else {
 925       // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
 926       // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
 927       // example, a setlt for long would generate code like this:
 928       //
 929       // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
 930       // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
 931       // dest = hi(op1) == hi(op2) ? AL : BL;
 932       //
 933
 934       // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
 935       // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with their
 936       // aliases (because we don't have conditional byte moves).
 937       //
 938       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 939       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
 940       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
 941       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0, X86::BL);
 942       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
 943       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
 944       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
 945                                                    .addReg(X86::AX);
 946       // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
 947       // register at this point for long values...
 948       return OpNum;
 949     }
 950   }
 951   return OpNum;
 952 }
 953
 954 /// SetCC instructions - Here we just emit boilerplate code to set a byte-sized
 955 /// register, then move it to wherever the result should be.
 956 ///
 957 void ISel::visitSetCondInst(SetCondInst &I) {
 958   if (canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(&I))
 959     return;  // Fold this into a branch or select.
 960
 961   unsigned DestReg = getReg(I);
 962   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
 963   emitSetCCOperation(BB, MII, I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.getOpcode(),
 964                      DestReg);
 965 }
 966
 967 /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
 968 /// constant expression support.
 969 ///
 970 void ISel::emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 971                               MachineBasicBlock::iterator IP,
 972                               Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
 973                               unsigned TargetReg) {
 974   unsigned OpNum = getSetCCNumber(Opcode);
 975   OpNum = EmitComparison(OpNum, Op0, Op1, MBB, IP);
 976
 977   const Type *CompTy = Op0->getType();
 978   unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
 979   bool isSigned = CompTy->isSigned() && CompClass != cFP;
 980
 981   if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
 982     // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
 983     BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, TargetReg);
 984   } else {
 985     // Handle long comparisons by copying the value which is already in BL into
 986     // the register we want...
 987     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, TargetReg).addReg(X86::BL);
 988   }
 989 }
 990
 991 void ISel::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 992   unsigned DestReg = getReg(SI);
 993   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
 994   emitSelectOperation(BB, MII, SI.getCondition(), SI.getTrueValue(),
 995                       SI.getFalseValue(), DestReg);
 996 }
 997
 998 /// emitSelect - Common code shared between visitSelectInst and the constant
 999 /// expression support.
1000 void ISel::emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1001                                MachineBasicBlock::iterator IP,
1002                                Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
1003                                unsigned DestReg) {
1004   unsigned SelectClass = getClassB(TrueVal->getType());
1005
1006   // We don't support 8-bit conditional moves.  If we have incoming constants,
1007   // transform them into 16-bit constants to avoid having a run-time conversion.
1008   if (SelectClass == cByte) {
1009     if (Constant *T = dyn_cast<Constant>(TrueVal))
1010       TrueVal = ConstantExpr::getCast(T, Type::ShortTy);
1011     if (Constant *F = dyn_cast<Constant>(FalseVal))
1012       FalseVal = ConstantExpr::getCast(F, Type::ShortTy);
1013   }
1014
1015
1016   unsigned Opcode;
1017   if (SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Cond)) {
1018     // We successfully folded the setcc into the select instruction.
1019
1020     unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1021     OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), MBB,
1022                            IP);
1023
1024     const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1025     bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1026
1027     // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1028     // -----    ----------  ------------
1029     // seteq -> cmovNE      cmovNE
1030     // setne -> cmovE       cmovE
1031     // setlt -> cmovGE      cmovAE
1032     // setge -> cmovL       cmovB
1033     // setgt -> cmovLE      cmovBE
1034     // setle -> cmovG       cmovA
1035     // ----
1036     //          cmovNS              // Used by comparison with 0 optimization
1037     //          cmovS
1038
1039     switch (SelectClass) {
1040     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1041     case cFP: {
1042       // Annoyingly, we don't have a full set of floating point conditional
1043       // moves.  :(
1044       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1045         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, X86::FCMOVAE, X86::FCMOVB,
1046           X86::FCMOVBE, X86::FCMOVA, 0, 0 },
1047         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
1048       };
1049       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1050
1051       // If opcode == 0, we hit a case that we don't support.  Output a setcc
1052       // and compare the result against zero.
1053       if (Opcode == 0) {
1054         unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
1055         unsigned CondReg;
1056         if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
1057           CondReg = makeAnotherReg(Type::BoolTy);
1058           // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
1059           BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, CondReg);
1060         } else {
1061           // Long comparisons end up in the BL register.
1062           CondReg = X86::BL;
1063         }
1064
1065         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1066         Opcode = X86::FCMOVE;
1067       }
1068       break;
1069     }
1070     case cByte:
1071     case cShort: {
1072       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1073         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVAE16rr, X86::CMOVB16rr,
1074           X86::CMOVBE16rr, X86::CMOVA16rr, 0, 0 },
1075         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVGE16rr, X86::CMOVL16rr,
1076           X86::CMOVLE16rr, X86::CMOVG16rr, X86::CMOVNS16rr, X86::CMOVS16rr },
1077       };
1078       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1079       break;
1080     }
1081     case cInt:
1082     case cLong: {
1083       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1084         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVAE32rr, X86::CMOVB32rr,
1085           X86::CMOVBE32rr, X86::CMOVA32rr, 0, 0 },
1086         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVGE32rr, X86::CMOVL32rr,
1087           X86::CMOVLE32rr, X86::CMOVG32rr, X86::CMOVNS32rr, X86::CMOVS32rr },
1088       };
1089       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1090       break;
1091     }
1092     }
1093   } else {
1094     // Get the value being branched on, and use it to set the condition codes.
1095     unsigned CondReg = getReg(Cond, MBB, IP);
1096     BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1097     switch (SelectClass) {
1098     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1099     case cFP:    Opcode = X86::FCMOVE; break;
1100     case cByte:
1101     case cShort: Opcode = X86::CMOVE16rr; break;
1102     case cInt:
1103     case cLong:  Opcode = X86::CMOVE32rr; break;
1104     }
1105   }
1106
1107   unsigned TrueReg  = getReg(TrueVal, MBB, IP);
1108   unsigned FalseReg = getReg(FalseVal, MBB, IP);
1109   unsigned RealDestReg = DestReg;
1110
1111
1112   // Annoyingly enough, X86 doesn't HAVE 8-bit conditional moves.  Because of
1113   // this, we have to promote the incoming values to 16 bits, perform a 16-bit
1114   // cmove, then truncate the result.
1115   if (SelectClass == cByte) {
1116     DestReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1117     if (getClassB(TrueVal->getType()) == cByte) {
1118       // Promote the true value, by storing it into AL, and reading from AX.
1119       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(TrueReg);
1120       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::AH).addImm(0);
1121       TrueReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1122       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, TrueReg).addReg(X86::AX);
1123     }
1124     if (getClassB(FalseVal->getType()) == cByte) {
1125       // Promote the true value, by storing it into CL, and reading from CX.
1126       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(FalseReg);
1127       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::CH).addImm(0);
1128       FalseReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1129       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, FalseReg).addReg(X86::CX);
1130     }
1131   }
1132
1133   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(TrueReg).addReg(FalseReg);
1134
1135   switch (SelectClass) {
1136   case cByte:
1137     // We did the computation with 16-bit registers.  Truncate back to our
1138     // result by copying into AX then copying out AL.
1139     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(DestReg);
1140     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, RealDestReg).addReg(X86::AL);
1141     break;
1142   case cLong:
1143     // Move the upper half of the value as well.
1144     BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2,DestReg+1).addReg(TrueReg+1).addReg(FalseReg+1);
1145     break;
1146   }
1147 }
1148
1149
1150
1151 /// promote32 - Emit instructions to turn a narrow operand into a 32-bit-wide
1152 /// operand, in the specified target register.
1153 ///
1154 void ISel::promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR) {
1155   bool isUnsigned = VR.Ty->isUnsigned();
1156
1157   Value *Val = VR.Val;
1158   const Type *Ty = VR.Ty;
1159   if (Val) {
1160     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Val)) {
1161       Val = ConstantExpr::getCast(C, Type::IntTy);
1162       Ty = Type::IntTy;
1163     }
1164
1165     // If this is a simple constant, just emit a MOVri directly to avoid the
1166     // copy.
1167     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
1168       int TheVal = CI->getRawValue() & 0xFFFFFFFF;
1169     BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, targetReg).addImm(TheVal);
1170       return;
1171     }
1172   }
1173
1174   // Make sure we have the register number for this value...
1175   unsigned Reg = Val ? getReg(Val) : VR.Reg;
1176
1177   switch (getClassB(Ty)) {
1178   case cByte:
1179     // Extend value into target register (8->32)
1180     if (isUnsigned)
1181       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1182     else
1183       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1184     break;
1185   case cShort:
1186     // Extend value into target register (16->32)
1187     if (isUnsigned)
1188       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1189     else
1190       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1191     break;
1192   case cInt:
1193     // Move value into target register (32->32)
1194     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, targetReg).addReg(Reg);
1195     break;
1196   default:
1197     assert(0 && "Unpromotable operand class in promote32");
1198   }
1199 }
1200
1201 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
1202 /// we have the following possibilities:
1203 ///
1204 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
1205 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
1206 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
1207 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
1208 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
1209 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX and return
1210 ///   ret float/double : Top of FP stack
1211 ///
1212 void ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1213   if (I.getNumOperands() == 0) {
1214     BuildMI(BB, X86::RET, 0); // Just emit a 'ret' instruction
1215     return;
1216   }
1217
1218   Value *RetVal = I.getOperand(0);
1219   switch (getClassB(RetVal->getType())) {
1220   case cByte:   // integral return values: extend or move into EAX and return
1221   case cShort:
1222   case cInt:
1223     promote32(X86::EAX, ValueRecord(RetVal));
1224     // Declare that EAX is live on exit
1225     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::EAX).addReg(X86::ESP);
1226     break;
1227   case cFP: {                  // Floats & Doubles: Return in ST(0)
1228     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1229     BuildMI(BB, X86::FpSETRESULT, 1).addReg(RetReg);
1230     // Declare that top-of-stack is live on exit
1231     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::ST0).addReg(X86::ESP);
1232     break;
1233   }
1234   case cLong: {
1235     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1236     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(RetReg);
1237     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDX).addReg(RetReg+1);
1238     // Declare that EAX & EDX are live on exit
1239     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 3).addReg(X86::EAX).addReg(X86::EDX)
1240       .addReg(X86::ESP);
1241     break;
1242   }
1243   default:
1244     visitInstruction(I);
1245   }
1246   // Emit a 'ret' instruction
1247   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
1248 }
1249
1250 // getBlockAfter - Return the basic block which occurs lexically after the
1251 // specified one.
1252 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
1253   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
1254   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
1255 }
1256
1257 /// visitBranchInst - Handle conditional and unconditional branches here.  Note
1258 /// that since code layout is frozen at this point, that if we are trying to
1259 /// jump to a block that is the immediate successor of the current block, we can
1260 /// just make a fall-through (but we don't currently).
1261 ///
1262 void ISel::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1263   BasicBlock *NextBB = getBlockAfter(BI.getParent());  // BB after current one
1264
1265   if (!BI.isConditional()) {  // Unconditional branch?
1266     if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1267       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
1268     return;
1269   }
1270
1271   // See if we can fold the setcc into the branch itself...
1272   SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(BI.getCondition());
1273   if (SCI == 0) {
1274     // Nope, cannot fold setcc into this branch.  Emit a branch on a condition
1275     // computed some other way...
1276     unsigned condReg = getReg(BI.getCondition());
1277     BuildMI(BB, X86::TEST8rr, 2).addReg(condReg).addReg(condReg);
1278     if (BI.getSuccessor(1) == NextBB) {
1279       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1280         BuildMI(BB, X86::JNE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
1281     } else {
1282       BuildMI(BB, X86::JE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
1283
1284       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1285         BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
1286     }
1287     return;
1288   }
1289
1290   unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1291   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1292   OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), BB,MII);
1293
1294   const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1295   bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1296
1297
1298   // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1299   // -----    ----------  ------------
1300   // seteq -> je          je
1301   // setne -> jne         jne
1302   // setlt -> jl          jb
1303   // setge -> jge         jae
1304   // setgt -> jg          ja
1305   // setle -> jle         jbe
1306   // ----
1307   //          js                  // Used by comparison with 0 optimization
1308   //          jns
1309
1310   static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1311     { X86::JE, X86::JNE, X86::JB, X86::JAE, X86::JA, X86::JBE, 0, 0 },
1312     { X86::JE, X86::JNE, X86::JL, X86::JGE, X86::JG, X86::JLE,
1313       X86::JS, X86::JNS },
1314   };
1315
1316   if (BI.getSuccessor(0) != NextBB) {
1317     BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
1318     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB)
1319       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
1320   } else {
1321     // Change to the inverse condition...
1322     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB) {
1323       OpNum ^= 1;
1324       BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
1325     }
1326   }
1327 }
1328
1329
1330 /// doCall - This emits an abstract call instruction, setting up the arguments
1331 /// and the return value as appropriate.  For the actual function call itself,
1332 /// it inserts the specified CallMI instruction into the stream.
1333 ///
1334 void ISel::doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
1335                   const std::vector<ValueRecord> &Args) {
1336
1337   // Count how many bytes are to be pushed on the stack...
1338   unsigned NumBytes = 0;
1339
1340   if (!Args.empty()) {
1341     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
1342       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1343       case cByte: case cShort: case cInt:
1344         NumBytes += 4; break;
1345       case cLong:
1346         NumBytes += 8; break;
1347       case cFP:
1348         NumBytes += Args[i].Ty == Type::FloatTy ? 4 : 8;
1349         break;
1350       default: assert(0 && "Unknown class!");
1351       }
1352
1353     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
1354     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(NumBytes);
1355
1356     // Arguments go on the stack in reverse order, as specified by the ABI.
1357     unsigned ArgOffset = 0;
1358     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
1359       unsigned ArgReg;
1360       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1361       case cByte:
1362       case cShort:
1363         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1364           // Zero/Sign extend constant, then stuff into memory.
1365           ConstantInt *Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val);
1366           Val = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(Val, Type::IntTy));
1367           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1368             .addImm(Val->getRawValue() & 0xFFFFFFFF);
1369         } else {
1370           // Promote arg to 32 bits wide into a temporary register...
1371           ArgReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1372           promote32(ArgReg, Args[i]);
1373           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1374                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1375         }
1376         break;
1377       case cInt:
1378         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1379           unsigned Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1380           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1381                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val);
1382         } else {
1383           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1384           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1385                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1386         }
1387         break;
1388       case cLong:
1389         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1390           uint64_t Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1391           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1392                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val & ~0U);
1393           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1394                        X86::ESP, ArgOffset+4).addImm(Val >> 32ULL);
1395         } else {
1396           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1397           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1398                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1399           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1400                        X86::ESP, ArgOffset+4).addReg(ArgReg+1);
1401         }
1402         ArgOffset += 4;        // 8 byte entry, not 4.
1403         break;
1404
1405       case cFP:
1406         ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1407         if (Args[i].Ty == Type::FloatTy) {
1408           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST32m, 5),
1409                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1410         } else {
1411           assert(Args[i].Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1412           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST64m, 5),
1413                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1414           ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1415         }
1416         break;
1417
1418       default: assert(0 && "Unknown class!");
1419       }
1420       ArgOffset += 4;
1421     }
1422   } else {
1423     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(0);
1424   }
1425
1426   BB->push_back(CallMI);
1427
1428   BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKUP, 1).addImm(NumBytes);
1429
1430   // If there is a return value, scavenge the result from the location the call
1431   // leaves it in...
1432   //
1433   if (Ret.Ty != Type::VoidTy) {
1434     unsigned DestClass = getClassB(Ret.Ty);
1435     switch (DestClass) {
1436     case cByte:
1437     case cShort:
1438     case cInt: {
1439       // Integral results are in %eax, or the appropriate portion
1440       // thereof.
1441       static const unsigned regRegMove[] = {
1442         X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr
1443       };
1444       static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX };
1445       BuildMI(BB, regRegMove[DestClass], 1, Ret.Reg).addReg(AReg[DestClass]);
1446       break;
1447     }
1448     case cFP:     // Floating-point return values live in %ST(0)
1449       BuildMI(BB, X86::FpGETRESULT, 1, Ret.Reg);
1450       break;
1451     case cLong:   // Long values are left in EDX:EAX
1452       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg).addReg(X86::EAX);
1453       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg+1).addReg(X86::EDX);
1454       break;
1455     default: assert(0 && "Unknown class!");
1456     }
1457   }
1458 }
1459
1460
1461 /// visitCallInst - Push args on stack and do a procedure call instruction.
1462 void ISel::visitCallInst(CallInst &CI) {
1463   MachineInstr *TheCall;
1464   if (Function *F = CI.getCalledFunction()) {
1465     // Is it an intrinsic function call?
1466     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1467       visitIntrinsicCall(ID, CI);   // Special intrinsics are not handled here
1468       return;
1469     }
1470
1471     // Emit a CALL instruction with PC-relative displacement.
1472     TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addGlobalAddress(F, true);
1473   } else {  // Emit an indirect call...
1474     unsigned Reg = getReg(CI.getCalledValue());
1475     TheCall = BuildMI(X86::CALL32r, 1).addReg(Reg);
1476   }
1477
1478   std::vector<ValueRecord> Args;
1479   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1480     Args.push_back(ValueRecord(CI.getOperand(i)));
1481
1482   unsigned DestReg = CI.getType() != Type::VoidTy ? getReg(CI) : 0;
1483   doCall(ValueRecord(DestReg, CI.getType()), TheCall, Args);
1484 }
1485
1486
1487 /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
1488 /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
1489 /// equivalent LLVM code.
1490 ///
1491 void ISel::LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F) {
1492   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1493     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1494       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1495         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1496           switch (F->getIntrinsicID()) {
1497           case Intrinsic::not_intrinsic:
1498           case Intrinsic::vastart:
1499           case Intrinsic::vacopy:
1500           case Intrinsic::vaend:
1501           case Intrinsic::returnaddress:
1502           case Intrinsic::frameaddress:
1503           case Intrinsic::memcpy:
1504           case Intrinsic::memset:
1505           case Intrinsic::readport:
1506           case Intrinsic::writeport:
1507             // We directly implement these intrinsics
1508             break;
1509           default:
1510             // All other intrinsic calls we must lower.
1511             Instruction *Before = CI->getPrev();
1512             TM.getIntrinsicLowering().LowerIntrinsicCall(CI);
1513             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1514               I = Before;  ++I;
1515             } else {
1516               I = BB->begin();
1517             }
1518           }
1519
1520 }
1521
1522 void ISel::visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1523   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1524   switch (ID) {
1525   case Intrinsic::vastart:
1526     // Get the address of the first vararg value...
1527     TmpReg1 = getReg(CI);
1528     addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 5, TmpReg1), VarArgsFrameIndex);
1529     return;
1530
1531   case Intrinsic::vacopy:
1532     TmpReg1 = getReg(CI);
1533     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));
1534     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, TmpReg1).addReg(TmpReg2);
1535     return;
1536   case Intrinsic::vaend: return;   // Noop on X86
1537
1538   case Intrinsic::returnaddress:
1539   case Intrinsic::frameaddress:
1540     TmpReg1 = getReg(CI);
1541     if (cast<Constant>(CI.getOperand(1))->isNullValue()) {
1542       if (ID == Intrinsic::returnaddress) {
1543         // Just load the return address
1544         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, TmpReg1),
1545                           ReturnAddressIndex);
1546       } else {
1547         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 4, TmpReg1),
1548                           ReturnAddressIndex, -4);
1549       }
1550     } else {
1551       // Values other than zero are not implemented yet.
1552       BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, TmpReg1).addImm(0);
1553     }
1554     return;
1555
1556   case Intrinsic::memcpy: {
1557     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memcpy call!");
1558     unsigned Align = 1;
1559     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1560       Align = AlignC->getRawValue();
1561       if (Align == 0) Align = 1;
1562     }
1563
1564     // Turn the byte code into # iterations
1565     unsigned CountReg;
1566     unsigned Opcode;
1567     switch (Align & 3) {
1568     case 2:   // WORD aligned
1569       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1570         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1571       } else {
1572         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1573         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1574         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1575       }
1576       Opcode = X86::REP_MOVSW;
1577       break;
1578     case 0:   // DWORD aligned
1579       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1580         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1581       } else {
1582         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1583         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1584         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1585       }
1586       Opcode = X86::REP_MOVSD;
1587       break;
1588     default:  // BYTE aligned
1589       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1590       Opcode = X86::REP_MOVSB;
1591       break;
1592     }
1593
1594     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1595     // destination in EDI, and the count in ECX.
1596     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1597     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1598     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1599     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1600     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ESI).addReg(TmpReg2);
1601     BuildMI(BB, Opcode, 0);
1602     return;
1603   }
1604   case Intrinsic::memset: {
1605     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memset call!");
1606     unsigned Align = 1;
1607     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1608       Align = AlignC->getRawValue();
1609       if (Align == 0) Align = 1;
1610     }
1611
1612     // Turn the byte code into # iterations
1613     unsigned CountReg;
1614     unsigned Opcode;
1615     if (ConstantInt *ValC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))) {
1616       unsigned Val = ValC->getRawValue() & 255;
1617
1618       // If the value is a constant, then we can potentially use larger copies.
1619       switch (Align & 3) {
1620       case 2:   // WORD aligned
1621         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1622           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1623         } else {
1624           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1625           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1626           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1627         }
1628         BuildMI(BB, X86::MOV16ri, 1, X86::AX).addImm((Val << 8) | Val);
1629         Opcode = X86::REP_STOSW;
1630         break;
1631       case 0:   // DWORD aligned
1632         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1633           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1634         } else {
1635           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1636           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1637           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1638         }
1639         Val = (Val << 8) | Val;
1640         BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, X86::EAX).addImm((Val << 16) | Val);
1641         Opcode = X86::REP_STOSD;
1642         break;
1643       default:  // BYTE aligned
1644         CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1645         BuildMI(BB, X86::MOV8ri, 1, X86::AL).addImm(Val);
1646         Opcode = X86::REP_STOSB;
1647         break;
1648       }
1649     } else {
1650       // If it's not a constant value we are storing, just fall back.  We could
1651       // try to be clever to form 16 bit and 32 bit values, but we don't yet.
1652       unsigned ValReg = getReg(CI.getOperand(2));
1653       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(ValReg);
1654       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1655       Opcode = X86::REP_STOSB;
1656     }
1657
1658     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1659     // destination in EDI, and the count in ECX.
1660     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1661     //TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1662     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1663     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1664     BuildMI(BB, Opcode, 0);
1665     return;
1666   }
1667
1668   case Intrinsic::readport:
1669     //
1670     // First, determine that the size of the operand falls within the
1671     // acceptable range for this architecture.
1672     //
1673     if ((CI.getOperand(1)->getType()->getPrimitiveSize()) != 2) {
1674       std::cerr << "llvm.readport: Address size is not 16 bits\n";
1675       exit (1);
1676     }
1677
1678     //
1679     // Now, move the I/O port address into the DX register and use the IN
1680     // instruction to get the input data.
1681     //
1682     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(getReg(CI.getOperand(1)));
1683     switch (CI.getCalledFunction()->getReturnType()->getPrimitiveSize()) {
1684       case 1:
1685         BuildMI(BB, X86::IN8, 0);
1686         break;
1687       case 2:
1688         BuildMI(BB, X86::IN16, 0);
1689         break;
1690       case 4:
1691         BuildMI(BB, X86::IN32, 0);
1692         break;
1693       default:
1694         std::cerr << "Cannot do input on this data type";
1695         exit (1);
1696     }
1697     return;
1698
1699   case Intrinsic::writeport:
1700     //
1701     // First, determine that the size of the operand falls within the
1702     // acceptable range for this architecture.
1703     //
1704     //
1705     if ((CI.getOperand(2)->getType()->getPrimitiveSize()) != 2) {
1706       std::cerr << "llvm.writeport: Address size is not 16 bits\n";
1707       exit (1);
1708     }
1709
1710     //
1711     // Now, move the I/O port address into the DX register and the value to
1712     // write into the AL/AX/EAX register.
1713     //
1714     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(getReg(CI.getOperand(2)));
1715     switch (CI.getOperand(1)->getType()->getPrimitiveSize()) {
1716       case 1:
1717         BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(getReg(CI.getOperand(1)));
1718         BuildMI(BB, X86::OUT8, 0);
1719         break;
1720       case 2:
1721         BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(getReg(CI.getOperand(1)));
1722         BuildMI(BB, X86::OUT16, 0);
1723         break;
1724       case 4:
1725         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(getReg(CI.getOperand(1)));
1726         BuildMI(BB, X86::OUT32, 0);
1727         break;
1728       default:
1729         std::cerr << "Cannot do output on this data type";
1730         exit (1);
1731     }
1732     return;
1733
1734   default: assert(0 && "Error: unknown intrinsics should have been lowered!");
1735   }
1736 }
1737
1738 static bool isSafeToFoldLoadIntoInstruction(LoadInst &LI, Instruction &User) {
1739   if (LI.getParent() != User.getParent())
1740     return false;
1741   BasicBlock::iterator It = &LI;
1742   // Check all of the instructions between the load and the user.  We should
1743   // really use alias analysis here, but for now we just do something simple.
1744   for (++It; It != BasicBlock::iterator(&User); ++It) {
1745     switch (It->getOpcode()) {
1746     case Instruction::Free:
1747     case Instruction::Store:
1748     case Instruction::Call:
1749     case Instruction::Invoke:
1750       return false;
1751     }
1752   }
1753   return true;
1754 }
1755
1756
1757 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
1758 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or, 4 for
1759 /// Xor.
1760 ///
1761 void ISel::visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OperatorClass) {
1762   unsigned DestReg = getReg(B);
1763   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1764   Value *Op0 = B.getOperand(0), *Op1 = B.getOperand(1);
1765
1766   // Special case: op Reg, load [mem]
1767   if (isa<LoadInst>(Op0) && !isa<LoadInst>(Op1))
1768     if (!B.swapOperands())
1769       std::swap(Op0, Op1);  // Make sure any loads are in the RHS.
1770
1771   unsigned Class = getClassB(B.getType());
1772   if (isa<LoadInst>(Op1) && Class < cFP &&
1773       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op1), B)) {
1774
1775     static const unsigned OpcodeTab[][3] = {
1776       // Arithmetic operators
1777       { X86::ADD8rm, X86::ADD16rm, X86::ADD32rm },  // ADD
1778       { X86::SUB8rm, X86::SUB16rm, X86::SUB32rm },  // SUB
1779
1780       // Bitwise operators
1781       { X86::AND8rm, X86::AND16rm, X86::AND32rm },  // AND
1782       { X86:: OR8rm, X86:: OR16rm, X86:: OR32rm },  // OR
1783       { X86::XOR8rm, X86::XOR16rm, X86::XOR32rm },  // XOR
1784     };
1785
1786     assert(Class < cFP && "General code handles 64-bit integer types!");
1787     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1788
1789     unsigned BaseReg, Scale, IndexReg, Disp;
1790     getAddressingMode(cast<LoadInst>(Op1)->getOperand(0), BaseReg,
1791                       Scale, IndexReg, Disp);
1792
1793     unsigned Op0r = getReg(Op0);
1794     addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r),
1795                    BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
1796     return;
1797   }
1798
1799   emitSimpleBinaryOperation(BB, MI, Op0, Op1, OperatorClass, DestReg);
1800 }
1801
1802 /// emitSimpleBinaryOperation - Implement simple binary operators for integral
1803 /// types...  OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for
1804 /// Or, 4 for Xor.
1805 ///
1806 /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
1807 /// and constant expression support.
1808 ///
1809 void ISel::emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1810                                      MachineBasicBlock::iterator IP,
1811                                      Value *Op0, Value *Op1,
1812                                      unsigned OperatorClass, unsigned DestReg) {
1813   unsigned Class = getClassB(Op0->getType());
1814
1815   // sub 0, X -> neg X
1816   if (OperatorClass == 1)
1817     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0)) {
1818       if (CI->isNullValue()) {
1819         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
1820         static unsigned const NEGTab[] = {
1821           X86::NEG8r, X86::NEG16r, X86::NEG32r, 0, X86::NEG32r
1822         };
1823         BuildMI(*MBB, IP, NEGTab[Class], 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1824
1825         if (Class == cLong) {
1826           // We just emitted: Dl = neg Sl
1827           // Now emit       : T  = addc Sh, 0
1828           //                : Dh = neg T
1829           unsigned T = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1830           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32ri, 2, T).addReg(op1Reg+1).addImm(0);
1831           BuildMI(*MBB, IP, X86::NEG32r, 1, DestReg+1).addReg(T);
1832         }
1833         return;
1834       }
1835     } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op0))
1836       if (CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
1837         // -0.0 - X === -X
1838         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
1839         BuildMI(*MBB, IP, X86::FCHS, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1840         return;
1841       }
1842
1843   // Special case: op Reg, <const>
1844   if (isa<ConstantInt>(Op1)) {
1845     ConstantInt *Op1C = cast<ConstantInt>(Op1);
1846     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1847
1848     // xor X, -1 -> not X
1849     if (OperatorClass == 4 && Op1C->isAllOnesValue()) {
1850       static unsigned const NOTTab[] = {
1851         X86::NOT8r, X86::NOT16r, X86::NOT32r, 0, X86::NOT32r
1852       };
1853       BuildMI(*MBB, IP, NOTTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1854       if (Class == cLong)  // Invert the top part too
1855         BuildMI(*MBB, IP, X86::NOT32r, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
1856       return;
1857     }
1858
1859     // add X, -1 -> dec X
1860     if (OperatorClass == 0 && Op1C->isAllOnesValue() && Class != cLong) {
1861       // Note that we can't use dec for 64-bit decrements, because it does not
1862       // set the carry flag!
1863       static unsigned const DECTab[] = { X86::DEC8r, X86::DEC16r, X86::DEC32r };
1864       BuildMI(*MBB, IP, DECTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1865       return;
1866     }
1867
1868     // add X, 1 -> inc X
1869     if (OperatorClass == 0 && Op1C->equalsInt(1) && Class != cLong) {
1870       // Note that we can't use inc for 64-bit increments, because it does not
1871       // set the carry flag!
1872       static unsigned const INCTab[] = { X86::INC8r, X86::INC16r, X86::INC32r };
1873       BuildMI(*MBB, IP, INCTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1874       return;
1875     }
1876
1877     static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
1878       // Arithmetic operators
1879       { X86::ADD8ri, X86::ADD16ri, X86::ADD32ri, 0, X86::ADD32ri },  // ADD
1880       { X86::SUB8ri, X86::SUB16ri, X86::SUB32ri, 0, X86::SUB32ri },  // SUB
1881
1882       // Bitwise operators
1883       { X86::AND8ri, X86::AND16ri, X86::AND32ri, 0, X86::AND32ri },  // AND
1884       { X86:: OR8ri, X86:: OR16ri, X86:: OR32ri, 0, X86::OR32ri  },  // OR
1885       { X86::XOR8ri, X86::XOR16ri, X86::XOR32ri, 0, X86::XOR32ri },  // XOR
1886     };
1887
1888     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1889     unsigned Op1l = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue();
1890
1891     if (Class != cLong) {
1892       BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
1893       return;
1894     } else {
1895       // If this is a long value and the high or low bits have a special
1896       // property, emit some special cases.
1897       unsigned Op1h = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue() >> 32LL;
1898
1899       // If the constant is zero in the low 32-bits, just copy the low part
1900       // across and apply the normal 32-bit operation to the high parts.  There
1901       // will be no carry or borrow into the top.
1902       if (Op1l == 0) {
1903         if (OperatorClass != 2) // All but and...
1904           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0r);
1905         else
1906           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
1907         BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg+1)
1908           .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
1909         return;
1910       }
1911
1912       // If this is a logical operation and the top 32-bits are zero, just
1913       // operate on the lower 32.
1914       if (Op1h == 0 && OperatorClass > 1) {
1915         BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg)
1916           .addReg(Op0r).addImm(Op1l);
1917         if (OperatorClass != 2)  // All but and
1918           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
1919         else
1920           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
1921         return;
1922       }
1923
1924       // TODO: We could handle lots of other special cases here, such as AND'ing
1925       // with 0xFFFFFFFF00000000 -> noop, etc.
1926
1927       // Otherwise, code generate the full operation with a constant.
1928       static const unsigned TopTab[] = {
1929         X86::ADC32ri, X86::SBB32ri, X86::AND32ri, X86::OR32ri, X86::XOR32ri
1930       };
1931
1932       BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
1933       BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2, DestReg+1)
1934           .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
1935       return;
1936     }
1937   }
1938
1939   // Finally, handle the general case now.
1940   static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
1941     // Arithmetic operators
1942     { X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr, X86::FpADD, X86::ADD32rr },// ADD
1943     { X86::SUB8rr, X86::SUB16rr, X86::SUB32rr, X86::FpSUB, X86::SUB32rr },// SUB
1944
1945     // Bitwise operators
1946     { X86::AND8rr, X86::AND16rr, X86::AND32rr, 0, X86::AND32rr },  // AND
1947     { X86:: OR8rr, X86:: OR16rr, X86:: OR32rr, 0, X86:: OR32rr },  // OR
1948     { X86::XOR8rr, X86::XOR16rr, X86::XOR32rr, 0, X86::XOR32rr },  // XOR
1949   };
1950
1951   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1952   assert(Opcode && "Floating point arguments to logical inst?");
1953   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1954   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
1955   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1956
1957   if (Class == cLong) {        // Handle the upper 32 bits of long values...
1958     static const unsigned TopTab[] = {
1959       X86::ADC32rr, X86::SBB32rr, X86::AND32rr, X86::OR32rr, X86::XOR32rr
1960     };
1961     BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2,
1962             DestReg+1).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1963   }
1964 }
1965
1966 /// doMultiply - Emit appropriate instructions to multiply together the
1967 /// registers op0Reg and op1Reg, and put the result in DestReg.  The type of the
1968 /// result should be given as DestTy.
1969 ///
1970 void ISel::doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
1971                       unsigned DestReg, const Type *DestTy,
1972                       unsigned op0Reg, unsigned op1Reg) {
1973   unsigned Class = getClass(DestTy);
1974   switch (Class) {
1975   case cFP:              // Floating point multiply
1976     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::FpMUL, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1977     return;
1978   case cInt:
1979   case cShort:
1980     BuildMI(*MBB, MBBI, Class == cInt ? X86::IMUL32rr:X86::IMUL16rr, 2, DestReg)
1981       .addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1982     return;
1983   case cByte:
1984     // Must use the MUL instruction, which forces use of AL...
1985     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(op0Reg);
1986     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MUL8r, 1).addReg(op1Reg);
1987     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
1988     return;
1989   default:
1990   case cLong: assert(0 && "doMultiply cannot operate on LONG values!");
1991   }
1992 }
1993
1994 // ExactLog2 - This function solves for (Val == 1 << (N-1)) and returns N.  It
1995 // returns zero when the input is not exactly a power of two.
1996 static unsigned ExactLog2(unsigned Val) {
1997   if (Val == 0) return 0;
1998   unsigned Count = 0;
1999   while (Val != 1) {
2000     if (Val & 1) return 0;
2001     Val >>= 1;
2002     ++Count;
2003   }
2004   return Count+1;
2005 }
2006
2007 void ISel::doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
2008                            MachineBasicBlock::iterator IP,
2009                            unsigned DestReg, const Type *DestTy,
2010                            unsigned op0Reg, unsigned ConstRHS) {
2011   static const unsigned MOVrrTab[] = {X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr};
2012   static const unsigned MOVriTab[] = {X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri};
2013
2014   unsigned Class = getClass(DestTy);
2015
2016   if (ConstRHS == 0) {
2017     BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, DestReg).addImm(0);
2018     return;
2019   } else if (ConstRHS == 1) {
2020     BuildMI(*MBB, IP, MOVrrTab[Class], 1, DestReg).addReg(op0Reg);
2021     return;
2022   }
2023
2024   // If the element size is exactly a power of 2, use a shift to get it.
2025   if (unsigned Shift = ExactLog2(ConstRHS)) {
2026     switch (Class) {
2027     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
2028     case cByte:
2029       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2030       return;
2031     case cShort:
2032       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2033       return;
2034     case cInt:
2035       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2036       return;
2037     }
2038   }
2039
2040   if (Class == cShort) {
2041     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL16rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2042     return;
2043   } else if (Class == cInt) {
2044     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL32rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2045     return;
2046   }
2047
2048   // Most general case, emit a normal multiply...
2049   unsigned TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2050   BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, TmpReg).addImm(ConstRHS);
2051
2052   // Emit a MUL to multiply the register holding the index by
2053   // elementSize, putting the result in OffsetReg.
2054   doMultiply(MBB, IP, DestReg, DestTy, op0Reg, TmpReg);
2055 }
2056
2057 /// visitMul - Multiplies are not simple binary operators because they must deal
2058 /// with the EAX register explicitly.
2059 ///
2060 void ISel::visitMul(BinaryOperator &I) {
2061   unsigned Op0Reg  = getReg(I.getOperand(0));
2062   unsigned DestReg = getReg(I);
2063
2064   // Simple scalar multiply?
2065   if (getClass(I.getType()) != cLong) {
2066     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(1))) {
2067       unsigned Val = (unsigned)CI->getRawValue(); // Cannot be 64-bit constant
2068       MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2069       doMultiplyConst(BB, MBBI, DestReg, I.getType(), Op0Reg, Val);
2070     } else {
2071       unsigned Op1Reg  = getReg(I.getOperand(1));
2072       MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2073       doMultiply(BB, MBBI, DestReg, I.getType(), Op0Reg, Op1Reg);
2074     }
2075   } else {
2076     // Long value.  We have to do things the hard way...
2077     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(1))) {
2078       unsigned CLow = CI->getRawValue();
2079       unsigned CHi  = CI->getRawValue() >> 32;
2080
2081       if (CLow == 0) {
2082         // If the low part of the constant is all zeros, things are simple.
2083         BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2084         doMultiplyConst(BB, BB->end(), DestReg+1, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2085         return;
2086       }
2087
2088       // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2089       unsigned OverflowReg = 0;
2090       if (CLow == 1) {
2091         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0Reg);
2092       } else {
2093         unsigned Op1RegL = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2094         OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2095         BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, Op1RegL).addImm(CLow);
2096         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2097         BuildMI(BB, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1RegL);  // AL*BL
2098
2099         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);   // AL*BL
2100         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1,OverflowReg).addReg(X86::EDX);// AL*BL >> 32
2101       }
2102
2103       unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2104       doMultiplyConst(BB, BB->end(), AHBLReg, Type::UIntTy, Op0Reg+1, CLow);
2105
2106       unsigned AHBLplusOverflowReg;
2107       if (OverflowReg) {
2108         AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2109         BuildMI(BB, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2110                 AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2111       } else {
2112         AHBLplusOverflowReg = AHBLReg;
2113       }
2114
2115       if (CHi == 0) {
2116         BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg);
2117       } else {
2118         unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2119         doMultiplyConst(BB, BB->end(), ALBHReg, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2120
2121         BuildMI(BB, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2122                 DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2123       }
2124     } else {
2125       unsigned Op1Reg  = getReg(I.getOperand(1));
2126       // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2127       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2128       BuildMI(BB, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1Reg);  // AL*BL
2129
2130       unsigned OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2131       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);     // AL*BL
2132       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, OverflowReg).addReg(X86::EDX); // AL*BL >> 32
2133
2134       MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2135       unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2136       BuildMI(*BB, MBBI, X86::IMUL32rr, 2,
2137               AHBLReg).addReg(Op0Reg+1).addReg(Op1Reg);
2138
2139       unsigned AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2140       BuildMI(*BB, MBBI, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2141               AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2142
2143       MBBI = BB->end();
2144       unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2145       BuildMI(*BB, MBBI, X86::IMUL32rr, 2,
2146               ALBHReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg+1);
2147
2148       BuildMI(*BB, MBBI, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2149               DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2150     }
2151   }
2152 }
2153
2154
2155 /// visitDivRem - Handle division and remainder instructions... these
2156 /// instruction both require the same instructions to be generated, they just
2157 /// select the result from a different register.  Note that both of these
2158 /// instructions work differently for signed and unsigned operands.
2159 ///
2160 void ISel::visitDivRem(BinaryOperator &I) {
2161   unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
2162   unsigned Op1Reg = getReg(I.getOperand(1));
2163   unsigned ResultReg = getReg(I);
2164
2165   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
2166   emitDivRemOperation(BB, IP, Op0Reg, Op1Reg, I.getOpcode() == Instruction::Div,
2167                       I.getType(), ResultReg);
2168 }
2169
2170 void ISel::emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
2171                                MachineBasicBlock::iterator IP,
2172                                unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg, bool isDiv,
2173                                const Type *Ty, unsigned ResultReg) {
2174   unsigned Class = getClass(Ty);
2175   switch (Class) {
2176   case cFP:              // Floating point divide
2177     if (isDiv) {
2178       BuildMI(*BB, IP, X86::FpDIV, 2, ResultReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg);
2179     } else {               // Floating point remainder...
2180       MachineInstr *TheCall =
2181         BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("fmod", true);
2182       std::vector<ValueRecord> Args;
2183       Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::DoubleTy));
2184       Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::DoubleTy));
2185       doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::DoubleTy), TheCall, Args);
2186     }
2187     return;
2188   case cLong: {
2189     static const char *FnName[] =
2190       { "__moddi3", "__divdi3", "__umoddi3", "__udivdi3" };
2191
2192     unsigned NameIdx = Ty->isUnsigned()*2 + isDiv;
2193     MachineInstr *TheCall =
2194       BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol(FnName[NameIdx], true);
2195
2196     std::vector<ValueRecord> Args;
2197     Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::LongTy));
2198     Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::LongTy));
2199     doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::LongTy), TheCall, Args);
2200     return;
2201   }
2202   case cByte: case cShort: case cInt:
2203     break;          // Small integrals, handled below...
2204   default: assert(0 && "Unknown class!");
2205   }
2206
2207   static const unsigned Regs[]     ={ X86::AL    , X86::AX     , X86::EAX     };
2208   static const unsigned MovOpcode[]={ X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr };
2209   static const unsigned SarOpcode[]={ X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri };
2210   static const unsigned ClrOpcode[]={ X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri };
2211   static const unsigned ExtRegs[]  ={ X86::AH    , X86::DX     , X86::EDX     };
2212
2213   static const unsigned DivOpcode[][4] = {
2214     { X86::DIV8r , X86::DIV16r , X86::DIV32r , 0 },  // Unsigned division
2215     { X86::IDIV8r, X86::IDIV16r, X86::IDIV32r, 0 },  // Signed division
2216   };
2217
2218   bool isSigned   = Ty->isSigned();
2219   unsigned Reg    = Regs[Class];
2220   unsigned ExtReg = ExtRegs[Class];
2221
2222   // Put the first operand into one of the A registers...
2223   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, Reg).addReg(Op0Reg);
2224
2225   if (isSigned) {
2226     // Emit a sign extension instruction...
2227     unsigned ShiftResult = makeAnotherReg(Ty);
2228     BuildMI(*BB, IP, SarOpcode[Class], 2,ShiftResult).addReg(Op0Reg).addImm(31);
2229     BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ExtReg).addReg(ShiftResult);
2230   } else {
2231     // If unsigned, emit a zeroing instruction... (reg = 0)
2232     BuildMI(*BB, IP, ClrOpcode[Class], 2, ExtReg).addImm(0);
2233   }
2234
2235   // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
2236   BuildMI(*BB, IP, DivOpcode[isSigned][Class], 1).addReg(Op1Reg);
2237
2238   // Figure out which register we want to pick the result out of...
2239   unsigned DestReg = isDiv ? Reg : ExtReg;
2240
2241   // Put the result into the destination register...
2242   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(DestReg);
2243 }
2244
2245
2246 /// Shift instructions: 'shl', 'sar', 'shr' - Some special cases here
2247 /// for constant immediate shift values, and for constant immediate
2248 /// shift values equal to 1. Even the general case is sort of special,
2249 /// because the shift amount has to be in CL, not just any old register.
2250 ///
2251 void ISel::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
2252   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end ();
2253   emitShiftOperation (BB, IP, I.getOperand (0), I.getOperand (1),
2254                       I.getOpcode () == Instruction::Shl, I.getType (),
2255                       getReg (I));
2256 }
2257
2258 /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
2259 /// constant expression support.
2260 void ISel::emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
2261                               MachineBasicBlock::iterator IP,
2262                               Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
2263                               const Type *ResultTy, unsigned DestReg) {
2264   unsigned SrcReg = getReg (Op, MBB, IP);
2265   bool isSigned = ResultTy->isSigned ();
2266   unsigned Class = getClass (ResultTy);
2267
2268   static const unsigned ConstantOperand[][4] = {
2269     { X86::SHR8ri, X86::SHR16ri, X86::SHR32ri, X86::SHRD32rri8 },  // SHR
2270     { X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri, X86::SHRD32rri8 },  // SAR
2271     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri, X86::SHLD32rri8 },  // SHL
2272     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri, X86::SHLD32rri8 },  // SAL = SHL
2273   };
2274
2275   static const unsigned NonConstantOperand[][4] = {
2276     { X86::SHR8rCL, X86::SHR16rCL, X86::SHR32rCL },  // SHR
2277     { X86::SAR8rCL, X86::SAR16rCL, X86::SAR32rCL },  // SAR
2278     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SHL
2279     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SAL = SHL
2280   };
2281
2282   // Longs, as usual, are handled specially...
2283   if (Class == cLong) {
2284     // If we have a constant shift, we can generate much more efficient code
2285     // than otherwise...
2286     //
2287     if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
2288       unsigned Amount = CUI->getValue();
2289       if (Amount < 32) {
2290         const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
2291         if (isLeftShift) {
2292           BuildMI(*MBB, IP, Opc[3], 3,
2293               DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
2294           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
2295         } else {
2296           BuildMI(*MBB, IP, Opc[3], 3,
2297               DestReg).addReg(SrcReg  ).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
2298           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2],2,DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
2299         }
2300       } else {                 // Shifting more than 32 bits
2301         Amount -= 32;
2302         if (isLeftShift) {
2303           if (Amount != 0) {
2304             BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri, 2,
2305                     DestReg + 1).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
2306           } else {
2307             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg);
2308           }
2309           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2310         } else {
2311           if (Amount != 0) {
2312             BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32ri : X86::SHR32ri, 2,
2313                     DestReg).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
2314           } else {
2315             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg+1);
2316           }
2317           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
2318         }
2319       }
2320     } else {
2321       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2322
2323       if (!isLeftShift && isSigned) {
2324         // If this is a SHR of a Long, then we need to do funny sign extension
2325         // stuff.  TmpReg gets the value to use as the high-part if we are
2326         // shifting more than 32 bits.
2327         BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addImm(31);
2328       } else {
2329         // Other shifts use a fixed zero value if the shift is more than 32
2330         // bits.
2331         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TmpReg).addImm(0);
2332       }
2333
2334       // Initialize CL with the shift amount...
2335       unsigned ShiftAmountReg = getReg(ShiftAmount, MBB, IP);
2336       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
2337
2338       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2339       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2340       if (isLeftShift) {
2341         // TmpReg2 = shld inHi, inLo
2342         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHLD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg+1)
2343                                                     .addReg(SrcReg);
2344         // TmpReg3 = shl  inLo, CL
2345         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32rCL, 1, TmpReg3).addReg(SrcReg);
2346
2347         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
2348         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
2349
2350         // DestHi = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
2351         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
2352                 DestReg+1).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
2353         // DestLo = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
2354         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
2355             DestReg).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
2356       } else {
2357         // TmpReg2 = shrd inLo, inHi
2358         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHRD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg)
2359                                                     .addReg(SrcReg+1);
2360         // TmpReg3 = s[ah]r  inHi, CL
2361         BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32rCL : X86::SHR32rCL, 1, TmpReg3)
2362                        .addReg(SrcReg+1);
2363
2364         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
2365         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
2366
2367         // DestLo = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
2368         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
2369                 DestReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
2370
2371         // DestHi = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
2372         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
2373                 DestReg+1).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
2374       }
2375     }
2376     return;
2377   }
2378
2379   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
2380     // The shift amount is constant, guaranteed to be a ubyte. Get its value.
2381     assert(CUI->getType() == Type::UByteTy && "Shift amount not a ubyte?");
2382
2383     const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
2384     BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 2,
2385         DestReg).addReg(SrcReg).addImm(CUI->getValue());
2386   } else {                  // The shift amount is non-constant.
2387     unsigned ShiftAmountReg = getReg (ShiftAmount, MBB, IP);
2388     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
2389
2390     const unsigned *Opc = NonConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
2391     BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
2392   }
2393 }
2394
2395
2396 void ISel::getAddressingMode(Value *Addr, unsigned &BaseReg, unsigned &Scale,
2397                              unsigned &IndexReg, unsigned &Disp) {
2398   BaseReg = 0; Scale = 1; IndexReg = 0; Disp = 0;
2399   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Addr)) {
2400     if (isGEPFoldable(BB, GEP->getOperand(0), GEP->op_begin()+1, GEP->op_end(),
2401                        BaseReg, Scale, IndexReg, Disp))
2402       return;
2403   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Addr)) {
2404     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
2405       if (isGEPFoldable(BB, CE->getOperand(0), CE->op_begin()+1, CE->op_end(),
2406                         BaseReg, Scale, IndexReg, Disp))
2407         return;
2408   }
2409
2410   // If it's not foldable, reset addr mode.
2411   BaseReg = getReg(Addr);
2412   Scale = 1; IndexReg = 0; Disp = 0;
2413 }
2414
2415
2416 /// visitLoadInst - Implement LLVM load instructions in terms of the x86 'mov'
2417 /// instruction.  The load and store instructions are the only place where we
2418 /// need to worry about the memory layout of the target machine.
2419 ///
2420 void ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2421   // Check to see if this load instruction is going to be folded into a binary
2422   // instruction, like add.  If so, we don't want to emit it.  Wouldn't a real
2423   // pattern matching instruction selector be nice?
2424   if (I.hasOneUse() && getClassB(I.getType()) < cFP) {
2425     Instruction *User = cast<Instruction>(I.use_back());
2426     switch (User->getOpcode()) {
2427     default: User = 0; break;
2428     case Instruction::Add:
2429     case Instruction::Sub:
2430     case Instruction::And:
2431     case Instruction::Or:
2432     case Instruction::Xor:
2433       break;
2434     }
2435
2436     if (User) {
2437       // Okay, we found a user.  If the load is the first operand and there is
2438       // no second operand load, reverse the operand ordering.  Note that this
2439       // can fail for a subtract (ie, no change will be made).
2440       if (!isa<LoadInst>(User->getOperand(1)))
2441         cast<BinaryOperator>(User)->swapOperands();
2442
2443       // Okay, now that everything is set up, if this load is used by the second
2444       // operand, and if there are no instructions that invalidate the load
2445       // before the binary operator, eliminate the load.
2446       if (User->getOperand(1) == &I &&
2447           isSafeToFoldLoadIntoInstruction(I, *User))
2448         return;   // Eliminate the load!
2449     }
2450   }
2451
2452   unsigned DestReg = getReg(I);
2453   unsigned BaseReg = 0, Scale = 1, IndexReg = 0, Disp = 0;
2454   getAddressingMode(I.getOperand(0), BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
2455
2456   unsigned Class = getClassB(I.getType());
2457   if (Class == cLong) {
2458     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg),
2459                    BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
2460     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1),
2461                    BaseReg, Scale, IndexReg, Disp+4);
2462     return;
2463   }
2464
2465   static const unsigned Opcodes[] = {
2466     X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm, X86::FLD32m
2467   };
2468   unsigned Opcode = Opcodes[Class];
2469   if (I.getType() == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FLD64m;
2470   addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg),
2471                  BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
2472 }
2473
2474 /// visitStoreInst - Implement LLVM store instructions in terms of the x86 'mov'
2475 /// instruction.
2476 ///
2477 void ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2478   unsigned BaseReg, Scale, IndexReg, Disp;
2479   getAddressingMode(I.getOperand(1), BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
2480
2481   const Type *ValTy = I.getOperand(0)->getType();
2482   unsigned Class = getClassB(ValTy);
2483
2484   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(0))) {
2485     uint64_t Val = CI->getRawValue();
2486     if (Class == cLong) {
2487       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
2488                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp).addImm(Val & ~0U);
2489       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
2490                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp+4).addImm(Val>>32);
2491     } else {
2492       static const unsigned Opcodes[] = {
2493         X86::MOV8mi, X86::MOV16mi, X86::MOV32mi
2494       };
2495       unsigned Opcode = Opcodes[Class];
2496       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5),
2497                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp).addImm(Val);
2498     }
2499   } else if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(I.getOperand(0))) {
2500     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV8mi, 5),
2501                    BaseReg, Scale, IndexReg, Disp).addImm(CB->getValue());
2502   } else {
2503     if (Class == cLong) {
2504       unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
2505       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
2506                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp).addReg(ValReg);
2507       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
2508                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp+4).addReg(ValReg+1);
2509     } else {
2510       unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
2511       static const unsigned Opcodes[] = {
2512         X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr, X86::FST32m
2513       };
2514       unsigned Opcode = Opcodes[Class];
2515       if (ValTy == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FST64m;
2516       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 1+4),
2517                      BaseReg, Scale, IndexReg, Disp).addReg(ValReg);
2518     }
2519   }
2520 }
2521
2522
2523 /// visitCastInst - Here we have various kinds of copying with or without sign
2524 /// extension going on.
2525 ///
2526 void ISel::visitCastInst(CastInst &CI) {
2527   Value *Op = CI.getOperand(0);
2528   // If this is a cast from a 32-bit integer to a Long type, and the only uses
2529   // of the case are GEP instructions, then the cast does not need to be
2530   // generated explicitly, it will be folded into the GEP.
2531   if (CI.getType() == Type::LongTy &&
2532       (Op->getType() == Type::IntTy || Op->getType() == Type::UIntTy)) {
2533     bool AllUsesAreGEPs = true;
2534     for (Value::use_iterator I = CI.use_begin(), E = CI.use_end(); I != E; ++I)
2535       if (!isa<GetElementPtrInst>(*I)) {
2536         AllUsesAreGEPs = false;
2537         break;
2538       }
2539
2540     // No need to codegen this cast if all users are getelementptr instrs...
2541     if (AllUsesAreGEPs) return;
2542   }
2543
2544   unsigned DestReg = getReg(CI);
2545   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
2546   emitCastOperation(BB, MI, Op, CI.getType(), DestReg);
2547 }
2548
2549 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and constant
2550 /// expression cast support.
2551 ///
2552 void ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
2553                              MachineBasicBlock::iterator IP,
2554                              Value *Src, const Type *DestTy,
2555                              unsigned DestReg) {
2556   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
2557   const Type *SrcTy = Src->getType();
2558   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
2559   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
2560
2561   // Implement casts to bool by using compare on the operand followed by set if
2562   // not zero on the result.
2563   if (DestTy == Type::BoolTy) {
2564     switch (SrcClass) {
2565     case cByte:
2566       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
2567       break;
2568     case cShort:
2569       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST16rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
2570       break;
2571     case cInt:
2572       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
2573       break;
2574     case cLong: {
2575       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2576       BuildMI(*BB, IP, X86::OR32rr, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
2577       break;
2578     }
2579     case cFP:
2580       BuildMI(*BB, IP, X86::FTST, 1).addReg(SrcReg);
2581       BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
2582       BuildMI(*BB, IP, X86::SAHF, 1);
2583       break;
2584     }
2585
2586     // If the zero flag is not set, then the value is true, set the byte to
2587     // true.
2588     BuildMI(*BB, IP, X86::SETNEr, 1, DestReg);
2589     return;
2590   }
2591
2592   static const unsigned RegRegMove[] = {
2593     X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr, X86::FpMOV, X86::MOV32rr
2594   };
2595
2596   // Implement casts between values of the same type class (as determined by
2597   // getClass) by using a register-to-register move.
2598   if (SrcClass == DestClass) {
2599     if (SrcClass <= cInt || (SrcClass == cFP && SrcTy == DestTy)) {
2600       BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
2601     } else if (SrcClass == cFP) {
2602       if (SrcTy == Type::FloatTy) {  // double -> float
2603         assert(DestTy == Type::DoubleTy && "Unknown cFP member!");
2604         BuildMI(*BB, IP, X86::FpMOV, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
2605       } else {                       // float -> double
2606         assert(SrcTy == Type::DoubleTy && DestTy == Type::FloatTy &&
2607                "Unknown cFP member!");
2608         // Truncate from double to float by storing to memory as short, then
2609         // reading it back.
2610         unsigned FltAlign = TM.getTargetData().getFloatAlignment();
2611         int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(4, FltAlign);
2612         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FST32m, 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
2613         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 5, DestReg), FrameIdx);
2614       }
2615     } else if (SrcClass == cLong) {
2616       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
2617       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg+1);
2618     } else {
2619       assert(0 && "Cannot handle this type of cast instruction!");
2620       abort();
2621     }
2622     return;
2623   }
2624
2625   // Handle cast of SMALLER int to LARGER int using a move with sign extension
2626   // or zero extension, depending on whether the source type was signed.
2627   if (SrcClass <= cInt && (DestClass <= cInt || DestClass == cLong) &&
2628       SrcClass < DestClass) {
2629     bool isLong = DestClass == cLong;
2630     if (isLong) DestClass = cInt;
2631
2632     static const unsigned Opc[][4] = {
2633       { X86::MOVSX16rr8, X86::MOVSX32rr8, X86::MOVSX32rr16, X86::MOV32rr }, // s
2634       { X86::MOVZX16rr8, X86::MOVZX32rr8, X86::MOVZX32rr16, X86::MOV32rr }  // u
2635     };
2636
2637     bool isUnsigned = SrcTy->isUnsigned();
2638     BuildMI(*BB, IP, Opc[isUnsigned][SrcClass + DestClass - 1], 1,
2639         DestReg).addReg(SrcReg);
2640
2641     if (isLong) {  // Handle upper 32 bits as appropriate...
2642       if (isUnsigned)     // Zero out top bits...
2643         BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
2644       else                // Sign extend bottom half...
2645         BuildMI(*BB, IP, X86::SAR32ri, 2, DestReg+1).addReg(DestReg).addImm(31);
2646     }
2647     return;
2648   }
2649
2650   // Special case long -> int ...
2651   if (SrcClass == cLong && DestClass == cInt) {
2652     BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
2653     return;
2654   }
2655
2656   // Handle cast of LARGER int to SMALLER int using a move to EAX followed by a
2657   // move out of AX or AL.
2658   if ((SrcClass <= cInt || SrcClass == cLong) && DestClass <= cInt
2659       && SrcClass > DestClass) {
2660     static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, 0, X86::EAX };
2661     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, AReg[SrcClass]).addReg(SrcReg);
2662     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[DestClass], 1, DestReg).addReg(AReg[DestClass]);
2663     return;
2664   }
2665
2666   // Handle casts from integer to floating point now...
2667   if (DestClass == cFP) {
2668     // Promote the integer to a type supported by FLD.  We do this because there
2669     // are no unsigned FLD instructions, so we must promote an unsigned value to
2670     // a larger signed value, then use FLD on the larger value.
2671     //
2672     const Type *PromoteType = 0;
2673     unsigned PromoteOpcode;
2674     unsigned RealDestReg = DestReg;
2675     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {
2676     case Type::BoolTyID:
2677     case Type::SByteTyID:
2678       // We don't have the facilities for directly loading byte sized data from
2679       // memory (even signed).  Promote it to 16 bits.
2680       PromoteType = Type::ShortTy;
2681       PromoteOpcode = X86::MOVSX16rr8;
2682       break;
2683     case Type::UByteTyID:
2684       PromoteType = Type::ShortTy;
2685       PromoteOpcode = X86::MOVZX16rr8;
2686       break;
2687     case Type::UShortTyID:
2688       PromoteType = Type::IntTy;
2689       PromoteOpcode = X86::MOVZX32rr16;
2690       break;
2691     case Type::UIntTyID: {
2692       // Make a 64 bit temporary... and zero out the top of it...
2693       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::LongTy);
2694       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
2695       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32ri, 1, TmpReg+1).addImm(0);
2696       SrcTy = Type::LongTy;
2697       SrcClass = cLong;
2698       SrcReg = TmpReg;
2699       break;
2700     }
2701     case Type::ULongTyID:
2702       // Don't fild into the read destination.
2703       DestReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
2704       break;
2705     default:  // No promotion needed...
2706       break;
2707     }
2708
2709     if (PromoteType) {
2710       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(PromoteType);
2711       BuildMI(*BB, IP, PromoteOpcode, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
2712       SrcTy = PromoteType;
2713       SrcClass = getClass(PromoteType);
2714       SrcReg = TmpReg;
2715     }
2716
2717     // Spill the integer to memory and reload it from there...
2718     int FrameIdx =
2719       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(SrcTy, TM.getTargetData());
2720
2721     if (SrcClass == cLong) {
2722       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
2723                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
2724       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
2725                         FrameIdx, 4).addReg(SrcReg+1);
2726     } else {
2727       static const unsigned Op1[] = { X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr };
2728       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[SrcClass], 5),
2729                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
2730     }
2731
2732     static const unsigned Op2[] =
2733       { 0/*byte*/, X86::FILD16m, X86::FILD32m, 0/*FP*/, X86::FILD64m };
2734     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[SrcClass], 5, DestReg), FrameIdx);
2735
2736     // We need special handling for unsigned 64-bit integer sources.  If the
2737     // input number has the "sign bit" set, then we loaded it incorrectly as a
2738     // negative 64-bit number.  In this case, add an offset value.
2739     if (SrcTy == Type::ULongTy) {
2740       // Emit a test instruction to see if the dynamic input value was signed.
2741       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg+1);
2742
2743       // If the sign bit is set, get a pointer to an offset, otherwise get a
2744       // pointer to a zero.
2745       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
2746       unsigned Zero = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2747       Constant *Null = Constant::getNullValue(Type::UIntTy);
2748       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Zero),
2749                                CP->getConstantPoolIndex(Null));
2750       unsigned Offset = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2751       Constant *OffsetCst = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0x5f800000);
2752
2753       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Offset),
2754                                CP->getConstantPoolIndex(OffsetCst));
2755       unsigned Addr = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2756       BuildMI(*BB, IP, X86::CMOVS32rr, 2, Addr).addReg(Zero).addReg(Offset);
2757
2758       // Load the constant for an add.  FIXME: this could make an 'fadd' that
2759       // reads directly from memory, but we don't support these yet.
2760       unsigned ConstReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
2761       addDirectMem(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 4, ConstReg), Addr);
2762
2763       BuildMI(*BB, IP, X86::FpADD, 2, RealDestReg)
2764                 .addReg(ConstReg).addReg(DestReg);
2765     }
2766
2767     return;
2768   }
2769
2770   // Handle casts from floating point to integer now...
2771   if (SrcClass == cFP) {
2772     // Change the floating point control register to use "round towards zero"
2773     // mode when truncating to an integer value.
2774     //
2775     int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
2776     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTCW16m, 4), CWFrameIdx);
2777
2778     // Load the old value of the high byte of the control word...
2779     unsigned HighPartOfCW = makeAnotherReg(Type::UByteTy);
2780     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8rm, 4, HighPartOfCW),
2781                       CWFrameIdx, 1);
2782
2783     // Set the high part to be round to zero...
2784     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mi, 5),
2785                       CWFrameIdx, 1).addImm(12);
2786
2787     // Reload the modified control word now...
2788     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
2789
2790     // Restore the memory image of control word to original value
2791     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mr, 5),
2792                       CWFrameIdx, 1).addReg(HighPartOfCW);
2793
2794     // We don't have the facilities for directly storing byte sized data to
2795     // memory.  Promote it to 16 bits.  We also must promote unsigned values to
2796     // larger classes because we only have signed FP stores.
2797     unsigned StoreClass  = DestClass;
2798     const Type *StoreTy  = DestTy;
2799     if (StoreClass == cByte || DestTy->isUnsigned())
2800       switch (StoreClass) {
2801       case cByte:  StoreTy = Type::ShortTy; StoreClass = cShort; break;
2802       case cShort: StoreTy = Type::IntTy;   StoreClass = cInt;   break;
2803       case cInt:   StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
2804       // The following treatment of cLong may not be perfectly right,
2805       // but it survives chains of casts of the form
2806       // double->ulong->double.
2807       case cLong:  StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
2808       default: assert(0 && "Unknown store class!");
2809       }
2810
2811     // Spill the integer to memory and reload it from there...
2812     int FrameIdx =
2813       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(StoreTy, TM.getTargetData());
2814
2815     static const unsigned Op1[] =
2816       { 0, X86::FIST16m, X86::FIST32m, 0, X86::FISTP64m };
2817     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[StoreClass], 5),
2818                       FrameIdx).addReg(SrcReg);
2819
2820     if (DestClass == cLong) {
2821       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg), FrameIdx);
2822       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1),
2823                         FrameIdx, 4);
2824     } else {
2825       static const unsigned Op2[] = { X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm };
2826       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[DestClass], 4, DestReg), FrameIdx);
2827     }
2828
2829     // Reload the original control word now...
2830     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
2831     return;
2832   }
2833
2834   // Anything we haven't handled already, we can't (yet) handle at all.
2835   assert(0 && "Unhandled cast instruction!");
2836   abort();
2837 }
2838
2839 /// visitVANextInst - Implement the va_next instruction...
2840 ///
2841 void ISel::visitVANextInst(VANextInst &I) {
2842   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
2843   unsigned DestReg = getReg(I);
2844
2845   unsigned Size;
2846   switch (I.getArgType()->getPrimitiveID()) {
2847   default:
2848     std::cerr << I;
2849     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
2850     return;
2851   case Type::PointerTyID:
2852   case Type::UIntTyID:
2853   case Type::IntTyID:
2854     Size = 4;
2855     break;
2856   case Type::ULongTyID:
2857   case Type::LongTyID:
2858   case Type::DoubleTyID:
2859     Size = 8;
2860     break;
2861   }
2862
2863   // Increment the VAList pointer...
2864   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, DestReg).addReg(VAList).addImm(Size);
2865 }
2866
2867 void ISel::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2868   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
2869   unsigned DestReg = getReg(I);
2870
2871   switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
2872   default:
2873     std::cerr << I;
2874     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
2875     return;
2876   case Type::PointerTyID:
2877   case Type::UIntTyID:
2878   case Type::IntTyID:
2879     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
2880     break;
2881   case Type::ULongTyID:
2882   case Type::LongTyID:
2883     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
2884     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), VAList, 4);
2885     break;
2886   case Type::DoubleTyID:
2887     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::FLD64m, 4, DestReg), VAList);
2888     break;
2889   }
2890 }
2891
2892 /// visitGetElementPtrInst - instruction-select GEP instructions
2893 ///
2894 void ISel::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2895   // If this GEP instruction will be folded into all of its users, we don't need
2896   // to explicitly calculate it!
2897   unsigned A, B, C, D;
2898   if (isGEPFoldable(0, I.getOperand(0), I.op_begin()+1, I.op_end(), A,B,C,D)) {
2899     // Check all of the users of the instruction to see if they are loads and
2900     // stores.
2901     bool AllWillFold = true;
2902     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), E = I.use_end(); UI != E; ++UI)
2903       if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Load)
2904         if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Store ||
2905             cast<Instruction>(*UI)->getOperand(0) == &I) {
2906           AllWillFold = false;
2907           break;
2908         }
2909
2910     // If the instruction is foldable, and will be folded into all users, don't
2911     // emit it!
2912     if (AllWillFold) return;
2913   }
2914
2915   unsigned outputReg = getReg(I);
2916   emitGEPOperation(BB, BB->end(), I.getOperand(0),
2917                    I.op_begin()+1, I.op_end(), outputReg);
2918 }
2919
2920 /// getGEPIndex - Inspect the getelementptr operands specified with GEPOps and
2921 /// GEPTypes (the derived types being stepped through at each level).  On return
2922 /// from this function, if some indexes of the instruction are representable as
2923 /// an X86 lea instruction, the machine operands are put into the Ops
2924 /// instruction and the consumed indexes are poped from the GEPOps/GEPTypes
2925 /// lists.  Otherwise, GEPOps.size() is returned.  If this returns a an
2926 /// addressing mode that only partially consumes the input, the BaseReg input of
2927 /// the addressing mode must be left free.
2928 ///
2929 /// Note that there is one fewer entry in GEPTypes than there is in GEPOps.
2930 ///
2931 void ISel::getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
2932                        std::vector<Value*> &GEPOps,
2933                        std::vector<const Type*> &GEPTypes, unsigned &BaseReg,
2934                        unsigned &Scale, unsigned &IndexReg, unsigned &Disp) {
2935   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
2936
2937   // Clear out the state we are working with...
2938   BaseReg = 0;    // No base register
2939   Scale = 1;      // Unit scale
2940   IndexReg = 0;   // No index register
2941   Disp = 0;       // No displacement
2942
2943   // While there are GEP indexes that can be folded into the current address,
2944   // keep processing them.
2945   while (!GEPTypes.empty()) {
2946     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(GEPTypes.back())) {
2947       // It's a struct access.  CUI is the index into the structure,
2948       // which names the field. This index must have unsigned type.
2949       const ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(GEPOps.back());
2950
2951       // Use the TargetData structure to pick out what the layout of the
2952       // structure is in memory.  Since the structure index must be constant, we
2953       // can get its value and use it to find the right byte offset from the
2954       // StructLayout class's list of structure member offsets.
2955       Disp += TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[CUI->getValue()];
2956       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
2957       GEPTypes.pop_back();
2958     } else {
2959       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
2960       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
2961       Value *idx = GEPOps.back();
2962
2963       // idx is the index into the array.  Unlike with structure
2964       // indices, we may not know its actual value at code-generation
2965       // time.
2966
2967       // If idx is a constant, fold it into the offset.
2968       unsigned TypeSize = TD.getTypeSize(SqTy->getElementType());
2969       if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(idx)) {
2970         Disp += TypeSize*CSI->getValue();
2971       } else if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(idx)) {
2972         Disp += TypeSize*CUI->getValue();
2973       } else {
2974         // If the index reg is already taken, we can't handle this index.
2975         if (IndexReg) return;
2976
2977         // If this is a size that we can handle, then add the index as
2978         switch (TypeSize) {
2979         case 1: case 2: case 4: case 8:
2980           // These are all acceptable scales on X86.
2981           Scale = TypeSize;
2982           break;
2983         default:
2984           // Otherwise, we can't handle this scale
2985           return;
2986         }
2987
2988         if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
2989           if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
2990               CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
2991             idx = CI->getOperand(0);
2992
2993         IndexReg = MBB ? getReg(idx, MBB, IP) : 1;
2994       }
2995
2996       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
2997       GEPTypes.pop_back();
2998     }
2999   }
3000
3001   // GEPTypes is empty, which means we have a single operand left.  See if we
3002   // can set it as the base register.
3003   //
3004   // FIXME: When addressing modes are more powerful/correct, we could load
3005   // global addresses directly as 32-bit immediates.
3006   assert(BaseReg == 0);
3007   BaseReg = MBB ? getReg(GEPOps[0], MBB, IP) : 1;
3008   GEPOps.pop_back();        // Consume the last GEP operand
3009 }
3010
3011
3012 /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
3013 /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
3014 bool ISel::isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
3015                          Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3016                          User::op_iterator IdxEnd, unsigned &BaseReg,
3017                          unsigned &Scale, unsigned &IndexReg, unsigned &Disp) {
3018   if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Src))
3019     Src = CPR->getValue();
3020
3021   std::vector<Value*> GEPOps;
3022   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3023   GEPOps[0] = Src;
3024   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3025
3026   std::vector<const Type*> GEPTypes;
3027   GEPTypes.assign(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3028                   gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3029
3030   MachineBasicBlock::iterator IP;
3031   if (MBB) IP = MBB->end();
3032   getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
3033
3034   // We can fold it away iff the getGEPIndex call eliminated all operands.
3035   return GEPOps.empty();
3036 }
3037
3038 void ISel::emitGEPOperation(MachineBasicBlock *MBB,
3039                             MachineBasicBlock::iterator IP,
3040                             Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3041                             User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
3042   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
3043   if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Src))
3044     Src = CPR->getValue();
3045
3046   std::vector<Value*> GEPOps;
3047   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3048   GEPOps[0] = Src;
3049   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3050
3051   std::vector<const Type*> GEPTypes;
3052   GEPTypes.assign(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3053                   gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3054
3055   // Keep emitting instructions until we consume the entire GEP instruction.
3056   while (!GEPOps.empty()) {
3057     unsigned OldSize = GEPOps.size();
3058     unsigned BaseReg, Scale, IndexReg, Disp;
3059     getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
3060
3061     if (GEPOps.size() != OldSize) {
3062       // getGEPIndex consumed some of the input.  Build an LEA instruction here.
3063       unsigned NextTarget = 0;
3064       if (!GEPOps.empty()) {
3065         assert(BaseReg == 0 &&
3066            "getGEPIndex should have left the base register open for chaining!");
3067         NextTarget = BaseReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3068       }
3069
3070       if (IndexReg == 0 && Disp == 0)
3071         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
3072       else
3073         addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, TargetReg),
3074                        BaseReg, Scale, IndexReg, Disp);
3075       --IP;
3076       TargetReg = NextTarget;
3077     } else if (GEPTypes.empty()) {
3078       // The getGEPIndex operation didn't want to build an LEA.  Check to see if
3079       // all operands are consumed but the base pointer.  If so, just load it
3080       // into the register.
3081       if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEPOps[0])) {
3082         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addGlobalAddress(GV);
3083       } else {
3084         unsigned BaseReg = getReg(GEPOps[0], MBB, IP);
3085         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
3086       }
3087       break;                // we are now done
3088
3089     } else {
3090       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
3091       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
3092       Value *idx = GEPOps.back();
3093       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3094       GEPTypes.pop_back();
3095
3096       // Many GEP instructions use a [cast (int/uint) to LongTy] as their
3097       // operand on X86.  Handle this case directly now...
3098       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
3099         if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
3100             CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
3101           idx = CI->getOperand(0);
3102
3103       // We want to add BaseReg to(idxReg * sizeof ElementType). First, we
3104       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
3105       // type is the type of the elements in the array).
3106       const Type *ElTy = SqTy->getElementType();
3107       unsigned elementSize = TD.getTypeSize(ElTy);
3108
3109       // If idxReg is a constant, we don't need to perform the multiply!
3110       if (ConstantInt *CSI = dyn_cast<ConstantInt>(idx)) {
3111         if (!CSI->isNullValue()) {
3112           unsigned Offset = elementSize*CSI->getRawValue();
3113           unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3114           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32ri, 2, TargetReg)
3115                                 .addReg(Reg).addImm(Offset);
3116           --IP;            // Insert the next instruction before this one.
3117           TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
3118         }
3119       } else if (elementSize == 1) {
3120         // If the element size is 1, we don't have to multiply, just add
3121         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
3122         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3123         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2,TargetReg).addReg(Reg).addReg(idxReg);
3124         --IP;            // Insert the next instruction before this one.
3125         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
3126       } else {
3127         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
3128         unsigned OffsetReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3129
3130         // Make sure we can back the iterator up to point to the first
3131         // instruction emitted.
3132         MachineBasicBlock::iterator BeforeIt = IP;
3133         if (IP == MBB->begin())
3134           BeforeIt = MBB->end();
3135         else
3136           --BeforeIt;
3137         doMultiplyConst(MBB, IP, OffsetReg, Type::IntTy, idxReg, elementSize);
3138
3139         // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
3140         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3141         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2, TargetReg)
3142                           .addReg(Reg).addReg(OffsetReg);
3143
3144         // Step to the first instruction of the multiply.
3145         if (BeforeIt == MBB->end())
3146           IP = MBB->begin();
3147         else
3148           IP = ++BeforeIt;
3149
3150         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
3151       }
3152     }
3153   }
3154 }
3155
3156
3157 /// visitAllocaInst - If this is a fixed size alloca, allocate space from the
3158 /// frame manager, otherwise do it the hard way.
3159 ///
3160 void ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
3161   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
3162   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
3163   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
3164
3165   // If this is a fixed size alloca in the entry block for the function,
3166   // statically stack allocate the space.
3167   //
3168   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getArraySize())) {
3169     if (I.getParent() == I.getParent()->getParent()->begin()) {
3170       TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size...
3171       unsigned Alignment = TM.getTargetData().getTypeAlignment(Ty);
3172
3173       // Create a new stack object using the frame manager...
3174       int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(TySize, Alignment);
3175       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 5, getReg(I)), FrameIdx);
3176       return;
3177     }
3178   }
3179
3180   // Create a register to hold the temporary result of multiplying the type size
3181   // constant by the variable amount.
3182   unsigned TotalSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3183   unsigned SrcReg1 = getReg(I.getArraySize());
3184
3185   // TotalSizeReg = mul <numelements>, <TypeSize>
3186   MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
3187   doMultiplyConst(BB, MBBI, TotalSizeReg, Type::UIntTy, SrcReg1, TySize);
3188
3189   // AddedSize = add <TotalSizeReg>, 15
3190   unsigned AddedSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3191   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, AddedSizeReg).addReg(TotalSizeReg).addImm(15);
3192
3193   // AlignedSize = and <AddedSize>, ~15
3194   unsigned AlignedSize = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3195   BuildMI(BB, X86::AND32ri, 2, AlignedSize).addReg(AddedSizeReg).addImm(~15);
3196
3197   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
3198   BuildMI(BB, X86::SUB32rr, 2, X86::ESP).addReg(X86::ESP).addReg(AlignedSize);
3199
3200   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
3201   // the stack pointer.
3202   BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, getReg(I)).addReg(X86::ESP);
3203
3204   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
3205   // object.
3206   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
3207 }
3208
3209 /// visitMallocInst - Malloc instructions are code generated into direct calls
3210 /// to the library malloc.
3211 ///
3212 void ISel::visitMallocInst(MallocInst &I) {
3213   unsigned AllocSize = TM.getTargetData().getTypeSize(I.getAllocatedType());
3214   unsigned Arg;
3215
3216   if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(0))) {
3217     Arg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, C->getValue() * AllocSize));
3218   } else {
3219     Arg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3220     unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
3221     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
3222     doMultiplyConst(BB, MBBI, Arg, Type::UIntTy, Op0Reg, AllocSize);
3223   }
3224
3225   std::vector<ValueRecord> Args;
3226   Args.push_back(ValueRecord(Arg, Type::UIntTy));
3227   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
3228                                   1).addExternalSymbol("malloc", true);
3229   doCall(ValueRecord(getReg(I), I.getType()), TheCall, Args);
3230 }
3231
3232
3233 /// visitFreeInst - Free instructions are code gen'd to call the free libc
3234 /// function.
3235 ///
3236 void ISel::visitFreeInst(FreeInst &I) {
3237   std::vector<ValueRecord> Args;
3238   Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
3239   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
3240                                   1).addExternalSymbol("free", true);
3241   doCall(ValueRecord(0, Type::VoidTy), TheCall, Args);
3242 }
3243
3244 /// createX86SimpleInstructionSelector - This pass converts an LLVM function
3245 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
3246 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
3247 ///
3248 FunctionPass *llvm::createX86SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
3249   return new ISel(TM);
3250 }