lib/Target/X86/X86FastISel.cpp

   1 //===-- X86FastISel.cpp - X86 FastISel implementation ---------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the X86-specific support for the FastISel class. Much
  11 // of the target-specific code is generated by tablegen in the file
  12 // X86GenFastISel.inc, which is #included here.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "X86.h"
  17 #include "X86CallingConv.h"
  18 #include "X86InstrBuilder.h"
  19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  20 #include "X86RegisterInfo.h"
  21 #include "X86Subtarget.h"
  22 #include "X86TargetMachine.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  30 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  31 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  32 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  34 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  35 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  36 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  37 #include "llvm/IR/Operator.h"
  38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  39 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  40 using namespace llvm;
  41
  42 namespace {
  43
  44 class X86FastISel final : public FastISel {
  45   /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
  46   /// make the right decision when generating code for different targets.
  47   const X86Subtarget *Subtarget;
  48
  49   /// X86ScalarSSEf32, X86ScalarSSEf64 - Select between SSE or x87
  50   /// floating point ops.
  51   /// When SSE is available, use it for f32 operations.
  52   /// When SSE2 is available, use it for f64 operations.
  53   bool X86ScalarSSEf64;
  54   bool X86ScalarSSEf32;
  55
  56 public:
  57   explicit X86FastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
  58                        const TargetLibraryInfo *libInfo)
  59     : FastISel(funcInfo, libInfo) {
  60     Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
  61     X86ScalarSSEf64 = Subtarget->hasSSE2();
  62     X86ScalarSSEf32 = Subtarget->hasSSE1();
  63   }
  64
  65   bool TargetSelectInstruction(const Instruction *I) override;
  66
  67   /// \brief The specified machine instr operand is a vreg, and that
  68   /// vreg is being provided by the specified load instruction.  If possible,
  69   /// try to fold the load as an operand to the instruction, returning true if
  70   /// possible.
  71   bool tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
  72                            const LoadInst *LI) override;
  73
  74   bool FastLowerArguments() override;
  75
  76 #include "X86GenFastISel.inc"
  77
  78 private:
  79   bool X86FastEmitCompare(const Value *LHS, const Value *RHS, EVT VT);
  80
  81   bool X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM, unsigned &RR);
  82
  83   bool X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val, const X86AddressMode &AM,
  84                         bool Aligned = false);
  85   bool X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, const X86AddressMode &AM,
  86                         bool Aligned = false);
  87
  88   bool X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT, unsigned Src, EVT SrcVT,
  89                          unsigned &ResultReg);
  90
  91   bool X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
  92   bool X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
  93
  94   bool X86SelectLoad(const Instruction *I);
  95
  96   bool X86SelectStore(const Instruction *I);
  97
  98   bool X86SelectRet(const Instruction *I);
  99
 100   bool X86SelectCmp(const Instruction *I);
 101
 102   bool X86SelectZExt(const Instruction *I);
 103
 104   bool X86SelectBranch(const Instruction *I);
 105
 106   bool X86SelectShift(const Instruction *I);
 107
 108   bool X86SelectDivRem(const Instruction *I);
 109
 110   bool X86SelectSelect(const Instruction *I);
 111
 112   bool X86SelectTrunc(const Instruction *I);
 113
 114   bool X86SelectFPExt(const Instruction *I);
 115   bool X86SelectFPTrunc(const Instruction *I);
 116
 117   bool X86VisitIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I);
 118   bool X86SelectCall(const Instruction *I);
 119
 120   bool DoSelectCall(const Instruction *I, const char *MemIntName);
 121
 122   const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 123     return getTargetMachine()->getInstrInfo();
 124   }
 125   const X86TargetMachine *getTargetMachine() const {
 126     return static_cast<const X86TargetMachine *>(&TM);
 127   }
 128
 129   bool handleConstantAddresses(const Value *V, X86AddressMode &AM);
 130
 131   unsigned TargetMaterializeConstant(const Constant *C) override;
 132
 133   unsigned TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *C) override;
 134
 135   unsigned TargetMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF) override;
 136
 137   /// isScalarFPTypeInSSEReg - Return true if the specified scalar FP type is
 138   /// computed in an SSE register, not on the X87 floating point stack.
 139   bool isScalarFPTypeInSSEReg(EVT VT) const {
 140     return (VT == MVT::f64 && X86ScalarSSEf64) || // f64 is when SSE2
 141       (VT == MVT::f32 && X86ScalarSSEf32);   // f32 is when SSE1
 142   }
 143
 144   bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1 = false);
 145
 146   bool IsMemcpySmall(uint64_t Len);
 147
 148   bool TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
 149                           X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len);
 150 };
 151
 152 } // end anonymous namespace.
 153
 154 bool X86FastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1) {
 155   EVT evt = TLI.getValueType(Ty, /*HandleUnknown=*/true);
 156   if (evt == MVT::Other || !evt.isSimple())
 157     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 158     return false;
 159
 160   VT = evt.getSimpleVT();
 161   // For now, require SSE/SSE2 for performing floating-point operations,
 162   // since x87 requires additional work.
 163   if (VT == MVT::f64 && !X86ScalarSSEf64)
 164     return false;
 165   if (VT == MVT::f32 && !X86ScalarSSEf32)
 166     return false;
 167   // Similarly, no f80 support yet.
 168   if (VT == MVT::f80)
 169     return false;
 170   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
 171   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
 172   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
 173   // support it.
 174   return (AllowI1 && VT == MVT::i1) || TLI.isTypeLegal(VT);
 175 }
 176
 177 #include "X86GenCallingConv.inc"
 178
 179 /// X86FastEmitLoad - Emit a machine instruction to load a value of type VT.
 180 /// The address is either pre-computed, i.e. Ptr, or a GlobalAddress, i.e. GV.
 181 /// Return true and the result register by reference if it is possible.
 182 bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
 183                                   unsigned &ResultReg) {
 184   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
 185   unsigned Opc = 0;
 186   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
 187   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 188   default: return false;
 189   case MVT::i1:
 190   case MVT::i8:
 191     Opc = X86::MOV8rm;
 192     RC  = &X86::GR8RegClass;
 193     break;
 194   case MVT::i16:
 195     Opc = X86::MOV16rm;
 196     RC  = &X86::GR16RegClass;
 197     break;
 198   case MVT::i32:
 199     Opc = X86::MOV32rm;
 200     RC  = &X86::GR32RegClass;
 201     break;
 202   case MVT::i64:
 203     // Must be in x86-64 mode.
 204     Opc = X86::MOV64rm;
 205     RC  = &X86::GR64RegClass;
 206     break;
 207   case MVT::f32:
 208     if (X86ScalarSSEf32) {
 209       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
 210       RC  = &X86::FR32RegClass;
 211     } else {
 212       Opc = X86::LD_Fp32m;
 213       RC  = &X86::RFP32RegClass;
 214     }
 215     break;
 216   case MVT::f64:
 217     if (X86ScalarSSEf64) {
 218       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
 219       RC  = &X86::FR64RegClass;
 220     } else {
 221       Opc = X86::LD_Fp64m;
 222       RC  = &X86::RFP64RegClass;
 223     }
 224     break;
 225   case MVT::f80:
 226     // No f80 support yet.
 227     return false;
 228   }
 229
 230   ResultReg = createResultReg(RC);
 231   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
 232                          DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg), AM);
 233   return true;
 234 }
 235
 236 /// X86FastEmitStore - Emit a machine instruction to store a value Val of
 237 /// type VT. The address is either pre-computed, consisted of a base ptr, Ptr
 238 /// and a displacement offset, or a GlobalAddress,
 239 /// i.e. V. Return true if it is possible.
 240 bool
 241 X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg,
 242                               const X86AddressMode &AM, bool Aligned) {
 243   // Get opcode and regclass of the output for the given store instruction.
 244   unsigned Opc = 0;
 245   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 246   case MVT::f80: // No f80 support yet.
 247   default: return false;
 248   case MVT::i1: {
 249     // Mask out all but lowest bit.
 250     unsigned AndResult = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
 251     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 252             TII.get(X86::AND8ri), AndResult).addReg(ValReg).addImm(1);
 253     ValReg = AndResult;
 254   }
 255   // FALLTHROUGH, handling i1 as i8.
 256   case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mr;  break;
 257   case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mr; break;
 258   case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mr; break;
 259   case MVT::i64: Opc = X86::MOV64mr; break; // Must be in x86-64 mode.
 260   case MVT::f32:
 261     Opc = X86ScalarSSEf32 ?
 262           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSmr : X86::MOVSSmr) : X86::ST_Fp32m;
 263     break;
 264   case MVT::f64:
 265     Opc = X86ScalarSSEf64 ?
 266           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDmr : X86::MOVSDmr) : X86::ST_Fp64m;
 267     break;
 268   case MVT::v4f32:
 269     if (Aligned)
 270       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPSmr : X86::MOVAPSmr;
 271     else
 272       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPSmr : X86::MOVUPSmr;
 273     break;
 274   case MVT::v2f64:
 275     if (Aligned)
 276       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPDmr : X86::MOVAPDmr;
 277     else
 278       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPDmr : X86::MOVUPDmr;
 279     break;
 280   case MVT::v4i32:
 281   case MVT::v2i64:
 282   case MVT::v8i16:
 283   case MVT::v16i8:
 284     if (Aligned)
 285       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQAmr : X86::MOVDQAmr;
 286     else
 287       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQUmr : X86::MOVDQUmr;
 288     break;
 289   }
 290
 291   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
 292                          DbgLoc, TII.get(Opc)), AM).addReg(ValReg);
 293   return true;
 294 }
 295
 296 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val,
 297                                    const X86AddressMode &AM, bool Aligned) {
 298   // Handle 'null' like i32/i64 0.
 299   if (isa<ConstantPointerNull>(Val))
 300     Val = Constant::getNullValue(DL.getIntPtrType(Val->getContext()));
 301
 302   // If this is a store of a simple constant, fold the constant into the store.
 303   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
 304     unsigned Opc = 0;
 305     bool Signed = true;
 306     switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 307     default: break;
 308     case MVT::i1:  Signed = false;     // FALLTHROUGH to handle as i8.
 309     case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mi;  break;
 310     case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mi; break;
 311     case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mi; break;
 312     case MVT::i64:
 313       // Must be a 32-bit sign extended value.
 314       if (isInt<32>(CI->getSExtValue()))
 315         Opc = X86::MOV64mi32;
 316       break;
 317     }
 318
 319     if (Opc) {
 320       addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
 321                              DbgLoc, TII.get(Opc)), AM)
 322                              .addImm(Signed ? (uint64_t) CI->getSExtValue() :
 323                                               CI->getZExtValue());
 324       return true;
 325     }
 326   }
 327
 328   unsigned ValReg = getRegForValue(Val);
 329   if (ValReg == 0)
 330     return false;
 331
 332   return X86FastEmitStore(VT, ValReg, AM, Aligned);
 333 }
 334
 335 /// X86FastEmitExtend - Emit a machine instruction to extend a value Src of
 336 /// type SrcVT to type DstVT using the specified extension opcode Opc (e.g.
 337 /// ISD::SIGN_EXTEND).
 338 bool X86FastISel::X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT,
 339                                     unsigned Src, EVT SrcVT,
 340                                     unsigned &ResultReg) {
 341   unsigned RR = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Opc,
 342                            Src, /*TODO: Kill=*/false);
 343   if (RR == 0)
 344     return false;
 345
 346   ResultReg = RR;
 347   return true;
 348 }
 349
 350 bool X86FastISel::handleConstantAddresses(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 351   // Handle constant address.
 352   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 353     // Can't handle alternate code models yet.
 354     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 355       return false;
 356
 357     // Can't handle TLS yet.
 358     if (GV->isThreadLocal())
 359       return false;
 360
 361     // RIP-relative addresses can't have additional register operands, so if
 362     // we've already folded stuff into the addressing mode, just force the
 363     // global value into its own register, which we can use as the basereg.
 364     if (!Subtarget->isPICStyleRIPRel() ||
 365         (AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0)) {
 366       // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the address.
 367       AM.GV = GV;
 368
 369       // Allow the subtarget to classify the global.
 370       unsigned char GVFlags = Subtarget->ClassifyGlobalReference(GV, TM);
 371
 372       // If this reference is relative to the pic base, set it now.
 373       if (isGlobalRelativeToPICBase(GVFlags)) {
 374         // FIXME: How do we know Base.Reg is free??
 375         AM.Base.Reg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
 376       }
 377
 378       // Unless the ABI requires an extra load, return a direct reference to
 379       // the global.
 380       if (!isGlobalStubReference(GVFlags)) {
 381         if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 382           // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
 383           // base and index registers are unused.
 384           assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
 385           AM.Base.Reg = X86::RIP;
 386         }
 387         AM.GVOpFlags = GVFlags;
 388         return true;
 389       }
 390
 391       // Ok, we need to do a load from a stub.  If we've already loaded from
 392       // this stub, reuse the loaded pointer, otherwise emit the load now.
 393       DenseMap<const Value*, unsigned>::iterator I = LocalValueMap.find(V);
 394       unsigned LoadReg;
 395       if (I != LocalValueMap.end() && I->second != 0) {
 396         LoadReg = I->second;
 397       } else {
 398         // Issue load from stub.
 399         unsigned Opc = 0;
 400         const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
 401         X86AddressMode StubAM;
 402         StubAM.Base.Reg = AM.Base.Reg;
 403         StubAM.GV = GV;
 404         StubAM.GVOpFlags = GVFlags;
 405
 406         // Prepare for inserting code in the local-value area.
 407         SavePoint SaveInsertPt = enterLocalValueArea();
 408
 409         if (TLI.getPointerTy() == MVT::i64) {
 410           Opc = X86::MOV64rm;
 411           RC  = &X86::GR64RegClass;
 412
 413           if (Subtarget->isPICStyleRIPRel())
 414             StubAM.Base.Reg = X86::RIP;
 415         } else {
 416           Opc = X86::MOV32rm;
 417           RC  = &X86::GR32RegClass;
 418         }
 419
 420         LoadReg = createResultReg(RC);
 421         MachineInstrBuilder LoadMI =
 422           BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), LoadReg);
 423         addFullAddress(LoadMI, StubAM);
 424
 425         // Ok, back to normal mode.
 426         leaveLocalValueArea(SaveInsertPt);
 427
 428         // Prevent loading GV stub multiple times in same MBB.
 429         LocalValueMap[V] = LoadReg;
 430       }
 431
 432       // Now construct the final address. Note that the Disp, Scale,
 433       // and Index values may already be set here.
 434       AM.Base.Reg = LoadReg;
 435       AM.GV = nullptr;
 436       return true;
 437     }
 438   }
 439
 440   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
 441   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 442     if (AM.Base.Reg == 0) {
 443       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
 444       return AM.Base.Reg != 0;
 445     }
 446     if (AM.IndexReg == 0) {
 447       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
 448       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
 449       return AM.IndexReg != 0;
 450     }
 451   }
 452
 453   return false;
 454 }
 455
 456 /// X86SelectAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
 457 ///
 458 bool X86FastISel::X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 459   SmallVector<const Value *, 32> GEPs;
 460 redo_gep:
 461   const User *U = nullptr;
 462   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 463   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
 464     // Don't walk into other basic blocks; it's possible we haven't
 465     // visited them yet, so the instructions may not yet be assigned
 466     // virtual registers.
 467     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(V)) ||
 468         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
 469       Opcode = I->getOpcode();
 470       U = I;
 471     }
 472   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 473     Opcode = C->getOpcode();
 474     U = C;
 475   }
 476
 477   if (PointerType *Ty = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 478     if (Ty->getAddressSpace() > 255)
 479       // Fast instruction selection doesn't support the special
 480       // address spaces.
 481       return false;
 482
 483   switch (Opcode) {
 484   default: break;
 485   case Instruction::BitCast:
 486     // Look past bitcasts.
 487     return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 488
 489   case Instruction::IntToPtr:
 490     // Look past no-op inttoptrs.
 491     if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 492       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 493     break;
 494
 495   case Instruction::PtrToInt:
 496     // Look past no-op ptrtoints.
 497     if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 498       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 499     break;
 500
 501   case Instruction::Alloca: {
 502     // Do static allocas.
 503     const AllocaInst *A = cast<AllocaInst>(V);
 504     DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 505       FuncInfo.StaticAllocaMap.find(A);
 506     if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 507       AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
 508       AM.Base.FrameIndex = SI->second;
 509       return true;
 510     }
 511     break;
 512   }
 513
 514   case Instruction::Add: {
 515     // Adds of constants are common and easy enough.
 516     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
 517       uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp + (uint64_t)CI->getSExtValue();
 518       // They have to fit in the 32-bit signed displacement field though.
 519       if (isInt<32>(Disp)) {
 520         AM.Disp = (uint32_t)Disp;
 521         return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 522       }
 523     }
 524     break;
 525   }
 526
 527   case Instruction::GetElementPtr: {
 528     X86AddressMode SavedAM = AM;
 529
 530     // Pattern-match simple GEPs.
 531     uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp;
 532     unsigned IndexReg = AM.IndexReg;
 533     unsigned Scale = AM.Scale;
 534     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
 535     // Iterate through the indices, folding what we can. Constants can be
 536     // folded, and one dynamic index can be handled, if the scale is supported.
 537     for (User::const_op_iterator i = U->op_begin() + 1, e = U->op_end();
 538          i != e; ++i, ++GTI) {
 539       const Value *Op = *i;
 540       if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 541         const StructLayout *SL = DL.getStructLayout(STy);
 542         Disp += SL->getElementOffset(cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue());
 543         continue;
 544       }
 545
 546       // A array/variable index is always of the form i*S where S is the
 547       // constant scale size.  See if we can push the scale into immediates.
 548       uint64_t S = DL.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 549       for (;;) {
 550         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 551           // Constant-offset addressing.
 552           Disp += CI->getSExtValue() * S;
 553           break;
 554         }
 555         if (canFoldAddIntoGEP(U, Op)) {
 556           // A compatible add with a constant operand. Fold the constant.
 557           ConstantInt *CI =
 558             cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
 559           Disp += CI->getSExtValue() * S;
 560           // Iterate on the other operand.
 561           Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
 562           continue;
 563         }
 564         if (IndexReg == 0 &&
 565             (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) &&
 566             (S == 1 || S == 2 || S == 4 || S == 8)) {
 567           // Scaled-index addressing.
 568           Scale = S;
 569           IndexReg = getRegForGEPIndex(Op).first;
 570           if (IndexReg == 0)
 571             return false;
 572           break;
 573         }
 574         // Unsupported.
 575         goto unsupported_gep;
 576       }
 577     }
 578
 579     // Check for displacement overflow.
 580     if (!isInt<32>(Disp))
 581       break;
 582
 583     AM.IndexReg = IndexReg;
 584     AM.Scale = Scale;
 585     AM.Disp = (uint32_t)Disp;
 586     GEPs.push_back(V);
 587
 588     if (const GetElementPtrInst *GEP =
 589           dyn_cast<GetElementPtrInst>(U->getOperand(0))) {
 590       // Ok, the GEP indices were covered by constant-offset and scaled-index
 591       // addressing. Update the address state and move on to examining the base.
 592       V = GEP;
 593       goto redo_gep;
 594     } else if (X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM)) {
 595       return true;
 596     }
 597
 598     // If we couldn't merge the gep value into this addr mode, revert back to
 599     // our address and just match the value instead of completely failing.
 600     AM = SavedAM;
 601
 602     for (SmallVectorImpl<const Value *>::reverse_iterator
 603            I = GEPs.rbegin(), E = GEPs.rend(); I != E; ++I)
 604       if (handleConstantAddresses(*I, AM))
 605         return true;
 606
 607     return false;
 608   unsupported_gep:
 609     // Ok, the GEP indices weren't all covered.
 610     break;
 611   }
 612   }
 613
 614   return handleConstantAddresses(V, AM);
 615 }
 616
 617 /// X86SelectCallAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
 618 ///
 619 bool X86FastISel::X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 620   const User *U = nullptr;
 621   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 622   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 623   // Record if the value is defined in the same basic block.
 624   //
 625   // This information is crucial to know whether or not folding an
 626   // operand is valid.
 627   // Indeed, FastISel generates or reuses a virtual register for all
 628   // operands of all instructions it selects. Obviously, the definition and
 629   // its uses must use the same virtual register otherwise the produced
 630   // code is incorrect.
 631   // Before instruction selection, FunctionLoweringInfo::set sets the virtual
 632   // registers for values that are alive across basic blocks. This ensures
 633   // that the values are consistently set between across basic block, even
 634   // if different instruction selection mechanisms are used (e.g., a mix of
 635   // SDISel and FastISel).
 636   // For values local to a basic block, the instruction selection process
 637   // generates these virtual registers with whatever method is appropriate
 638   // for its needs. In particular, FastISel and SDISel do not share the way
 639   // local virtual registers are set.
 640   // Therefore, this is impossible (or at least unsafe) to share values
 641   // between basic blocks unless they use the same instruction selection
 642   // method, which is not guarantee for X86.
 643   // Moreover, things like hasOneUse could not be used accurately, if we
 644   // allow to reference values across basic blocks whereas they are not
 645   // alive across basic blocks initially.
 646   bool InMBB = true;
 647   if (I) {
 648     Opcode = I->getOpcode();
 649     U = I;
 650     InMBB = I->getParent() == FuncInfo.MBB->getBasicBlock();
 651   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 652     Opcode = C->getOpcode();
 653     U = C;
 654   }
 655
 656   switch (Opcode) {
 657   default: break;
 658   case Instruction::BitCast:
 659     // Look past bitcasts if its operand is in the same BB.
 660     if (InMBB)
 661       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 662     break;
 663
 664   case Instruction::IntToPtr:
 665     // Look past no-op inttoptrs if its operand is in the same BB.
 666     if (InMBB &&
 667         TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 668       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 669     break;
 670
 671   case Instruction::PtrToInt:
 672     // Look past no-op ptrtoints if its operand is in the same BB.
 673     if (InMBB &&
 674         TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 675       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 676     break;
 677   }
 678
 679   // Handle constant address.
 680   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 681     // Can't handle alternate code models yet.
 682     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 683       return false;
 684
 685     // RIP-relative addresses can't have additional register operands.
 686     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
 687         (AM.Base.Reg != 0 || AM.IndexReg != 0))
 688       return false;
 689
 690     // Can't handle DbgLocLImport.
 691     if (GV->hasDLLImportStorageClass())
 692       return false;
 693
 694     // Can't handle TLS.
 695     if (const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
 696       if (GVar->isThreadLocal())
 697         return false;
 698
 699     // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the basic address.
 700     AM.GV = GV;
 701
 702     // No ABI requires an extra load for anything other than DLLImport, which
 703     // we rejected above. Return a direct reference to the global.
 704     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 705       // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
 706       // base and index registers are unused.
 707       assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
 708       AM.Base.Reg = X86::RIP;
 709     } else if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) {
 710       AM.GVOpFlags = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 711     } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
 712       AM.GVOpFlags = X86II::MO_GOTOFF;
 713     }
 714
 715     return true;
 716   }
 717
 718   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
 719   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 720     if (AM.Base.Reg == 0) {
 721       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
 722       return AM.Base.Reg != 0;
 723     }
 724     if (AM.IndexReg == 0) {
 725       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
 726       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
 727       return AM.IndexReg != 0;
 728     }
 729   }
 730
 731   return false;
 732 }
 733
 734
 735 /// X86SelectStore - Select and emit code to implement store instructions.
 736 bool X86FastISel::X86SelectStore(const Instruction *I) {
 737   // Atomic stores need special handling.
 738   const StoreInst *S = cast<StoreInst>(I);
 739
 740   if (S->isAtomic())
 741     return false;
 742
 743   unsigned SABIAlignment =
 744     DL.getABITypeAlignment(S->getValueOperand()->getType());
 745   bool Aligned = S->getAlignment() == 0 || S->getAlignment() >= SABIAlignment;
 746
 747   MVT VT;
 748   if (!isTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
 749     return false;
 750
 751   X86AddressMode AM;
 752   if (!X86SelectAddress(I->getOperand(1), AM))
 753     return false;
 754
 755   return X86FastEmitStore(VT, I->getOperand(0), AM, Aligned);
 756 }
 757
 758 /// X86SelectRet - Select and emit code to implement ret instructions.
 759 bool X86FastISel::X86SelectRet(const Instruction *I) {
 760   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
 761   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
 762   const X86MachineFunctionInfo *X86MFInfo =
 763       FuncInfo.MF->getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 764
 765   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
 766     return false;
 767
 768   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
 769   if (CC != CallingConv::C &&
 770       CC != CallingConv::Fast &&
 771       CC != CallingConv::X86_FastCall &&
 772       CC != CallingConv::X86_64_SysV)
 773     return false;
 774
 775   if (Subtarget->isCallingConvWin64(CC))
 776     return false;
 777
 778   // Don't handle popping bytes on return for now.
 779   if (X86MFInfo->getBytesToPopOnReturn() != 0)
 780     return false;
 781
 782   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
 783   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
 784   if (CC == CallingConv::Fast && TM.Options.GuaranteedTailCallOpt)
 785     return false;
 786
 787   // Let SDISel handle vararg functions.
 788   if (F.isVarArg())
 789     return false;
 790
 791   // Build a list of return value registers.
 792   SmallVector<unsigned, 4> RetRegs;
 793
 794   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
 795     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
 796     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes(), Outs, TLI);
 797
 798     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
 799     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
 800     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, TM, ValLocs,
 801                    I->getContext());
 802     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_X86);
 803
 804     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
 805     unsigned Reg = getRegForValue(RV);
 806     if (Reg == 0)
 807       return false;
 808
 809     // Only handle a single return value for now.
 810     if (ValLocs.size() != 1)
 811       return false;
 812
 813     CCValAssign &VA = ValLocs[0];
 814
 815     // Don't bother handling odd stuff for now.
 816     if (VA.getLocInfo() != CCValAssign::Full)
 817       return false;
 818     // Only handle register returns for now.
 819     if (!VA.isRegLoc())
 820       return false;
 821
 822     // The calling-convention tables for x87 returns don't tell
 823     // the whole story.
 824     if (VA.getLocReg() == X86::ST0 || VA.getLocReg() == X86::ST1)
 825       return false;
 826
 827     unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
 828     EVT SrcVT = TLI.getValueType(RV->getType());
 829     EVT DstVT = VA.getValVT();
 830     // Special handling for extended integers.
 831     if (SrcVT != DstVT) {
 832       if (SrcVT != MVT::i1 && SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i16)
 833         return false;
 834
 835       if (!Outs[0].Flags.isZExt() && !Outs[0].Flags.isSExt())
 836         return false;
 837
 838       assert(DstVT == MVT::i32 && "X86 should always ext to i32");
 839
 840       if (SrcVT == MVT::i1) {
 841         if (Outs[0].Flags.isSExt())
 842           return false;
 843         SrcReg = FastEmitZExtFromI1(MVT::i8, SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
 844         SrcVT = MVT::i8;
 845       }
 846       unsigned Op = Outs[0].Flags.isZExt() ? ISD::ZERO_EXTEND :
 847                                              ISD::SIGN_EXTEND;
 848       SrcReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Op,
 849                           SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
 850     }
 851
 852     // Make the copy.
 853     unsigned DstReg = VA.getLocReg();
 854     const TargetRegisterClass* SrcRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
 855     // Avoid a cross-class copy. This is very unlikely.
 856     if (!SrcRC->contains(DstReg))
 857       return false;
 858     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 859             DstReg).addReg(SrcReg);
 860
 861     // Add register to return instruction.
 862     RetRegs.push_back(VA.getLocReg());
 863   }
 864
 865   // The x86-64 ABI for returning structs by value requires that we copy
 866   // the sret argument into %rax for the return. We saved the argument into
 867   // a virtual register in the entry block, so now we copy the value out
 868   // and into %rax. We also do the same with %eax for Win32.
 869   if (F.hasStructRetAttr() &&
 870       (Subtarget->is64Bit() || Subtarget->isTargetKnownWindowsMSVC())) {
 871     unsigned Reg = X86MFInfo->getSRetReturnReg();
 872     assert(Reg &&
 873            "SRetReturnReg should have been set in LowerFormalArguments()!");
 874     unsigned RetReg = Subtarget->is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
 875     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 876             RetReg).addReg(Reg);
 877     RetRegs.push_back(RetReg);
 878   }
 879
 880   // Now emit the RET.
 881   MachineInstrBuilder MIB =
 882     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Subtarget->is64Bit() ? X86::RETQ : X86::RETL));
 883   for (unsigned i = 0, e = RetRegs.size(); i != e; ++i)
 884     MIB.addReg(RetRegs[i], RegState::Implicit);
 885   return true;
 886 }
 887
 888 /// X86SelectLoad - Select and emit code to implement load instructions.
 889 ///
 890 bool X86FastISel::X86SelectLoad(const Instruction *I)  {
 891   // Atomic loads need special handling.
 892   if (cast<LoadInst>(I)->isAtomic())
 893     return false;
 894
 895   MVT VT;
 896   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
 897     return false;
 898
 899   X86AddressMode AM;
 900   if (!X86SelectAddress(I->getOperand(0), AM))
 901     return false;
 902
 903   unsigned ResultReg = 0;
 904   if (X86FastEmitLoad(VT, AM, ResultReg)) {
 905     UpdateValueMap(I, ResultReg);
 906     return true;
 907   }
 908   return false;
 909 }
 910
 911 static unsigned X86ChooseCmpOpcode(EVT VT, const X86Subtarget *Subtarget) {
 912   bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
 913   bool X86ScalarSSEf32 = Subtarget->hasSSE1();
 914   bool X86ScalarSSEf64 = Subtarget->hasSSE2();
 915
 916   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 917   default:       return 0;
 918   case MVT::i8:  return X86::CMP8rr;
 919   case MVT::i16: return X86::CMP16rr;
 920   case MVT::i32: return X86::CMP32rr;
 921   case MVT::i64: return X86::CMP64rr;
 922   case MVT::f32:
 923     return X86ScalarSSEf32 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISSrr : X86::UCOMISSrr) : 0;
 924   case MVT::f64:
 925     return X86ScalarSSEf64 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISDrr : X86::UCOMISDrr) : 0;
 926   }
 927 }
 928
 929 /// X86ChooseCmpImmediateOpcode - If we have a comparison with RHS as the RHS
 930 /// of the comparison, return an opcode that works for the compare (e.g.
 931 /// CMP32ri) otherwise return 0.
 932 static unsigned X86ChooseCmpImmediateOpcode(EVT VT, const ConstantInt *RHSC) {
 933   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 934   // Otherwise, we can't fold the immediate into this comparison.
 935   default: return 0;
 936   case MVT::i8: return X86::CMP8ri;
 937   case MVT::i16: return X86::CMP16ri;
 938   case MVT::i32: return X86::CMP32ri;
 939   case MVT::i64:
 940     // 64-bit comparisons are only valid if the immediate fits in a 32-bit sext
 941     // field.
 942     if ((int)RHSC->getSExtValue() == RHSC->getSExtValue())
 943       return X86::CMP64ri32;
 944     return 0;
 945   }
 946 }
 947
 948 bool X86FastISel::X86FastEmitCompare(const Value *Op0, const Value *Op1,
 949                                      EVT VT) {
 950   unsigned Op0Reg = getRegForValue(Op0);
 951   if (Op0Reg == 0) return false;
 952
 953   // Handle 'null' like i32/i64 0.
 954   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1))
 955     Op1 = Constant::getNullValue(DL.getIntPtrType(Op0->getContext()));
 956
 957   // We have two options: compare with register or immediate.  If the RHS of
 958   // the compare is an immediate that we can fold into this compare, use
 959   // CMPri, otherwise use CMPrr.
 960   if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 961     if (unsigned CompareImmOpc = X86ChooseCmpImmediateOpcode(VT, Op1C)) {
 962       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CompareImmOpc))
 963         .addReg(Op0Reg)
 964         .addImm(Op1C->getSExtValue());
 965       return true;
 966     }
 967   }
 968
 969   unsigned CompareOpc = X86ChooseCmpOpcode(VT, Subtarget);
 970   if (CompareOpc == 0) return false;
 971
 972   unsigned Op1Reg = getRegForValue(Op1);
 973   if (Op1Reg == 0) return false;
 974   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CompareOpc))
 975     .addReg(Op0Reg)
 976     .addReg(Op1Reg);
 977
 978   return true;
 979 }
 980
 981 bool X86FastISel::X86SelectCmp(const Instruction *I) {
 982   const CmpInst *CI = cast<CmpInst>(I);
 983
 984   MVT VT;
 985   if (!isTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT))
 986     return false;
 987
 988   unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
 989   unsigned SetCCOpc;
 990   bool SwapArgs;  // false -> compare Op0, Op1.  true -> compare Op1, Op0.
 991   switch (CI->getPredicate()) {
 992   case CmpInst::FCMP_OEQ: {
 993     if (!X86FastEmitCompare(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), VT))
 994       return false;
 995
 996     unsigned EReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
 997     unsigned NPReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
 998     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::SETEr), EReg);
 999     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1000             TII.get(X86::SETNPr), NPReg);
1001     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1002             TII.get(X86::AND8rr), ResultReg).addReg(NPReg).addReg(EReg);
1003     UpdateValueMap(I, ResultReg);
1004     return true;
1005   }
1006   case CmpInst::FCMP_UNE: {
1007     if (!X86FastEmitCompare(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), VT))
1008       return false;
1009
1010     unsigned NEReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1011     unsigned PReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1012     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::SETNEr), NEReg);
1013     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::SETPr), PReg);
1014     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::OR8rr),ResultReg)
1015       .addReg(PReg).addReg(NEReg);
1016     UpdateValueMap(I, ResultReg);
1017     return true;
1018   }
1019   case CmpInst::FCMP_OGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
1020   case CmpInst::FCMP_OGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
1021   case CmpInst::FCMP_OLT: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
1022   case CmpInst::FCMP_OLE: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
1023   case CmpInst::FCMP_ONE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNEr; break;
1024   case CmpInst::FCMP_ORD: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNPr; break;
1025   case CmpInst::FCMP_UNO: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETPr;  break;
1026   case CmpInst::FCMP_UEQ: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETEr;  break;
1027   case CmpInst::FCMP_UGT: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
1028   case CmpInst::FCMP_UGE: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
1029   case CmpInst::FCMP_ULT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
1030   case CmpInst::FCMP_ULE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
1031
1032   case CmpInst::ICMP_EQ:  SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETEr;  break;
1033   case CmpInst::ICMP_NE:  SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNEr; break;
1034   case CmpInst::ICMP_UGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
1035   case CmpInst::ICMP_UGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
1036   case CmpInst::ICMP_ULT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
1037   case CmpInst::ICMP_ULE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
1038   case CmpInst::ICMP_SGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETGr;  break;
1039   case CmpInst::ICMP_SGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETGEr; break;
1040   case CmpInst::ICMP_SLT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETLr;  break;
1041   case CmpInst::ICMP_SLE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETLEr; break;
1042   default:
1043     return false;
1044   }
1045
1046   const Value *Op0 = CI->getOperand(0), *Op1 = CI->getOperand(1);
1047   if (SwapArgs)
1048     std::swap(Op0, Op1);
1049
1050   // Emit a compare of Op0/Op1.
1051   if (!X86FastEmitCompare(Op0, Op1, VT))
1052     return false;
1053
1054   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SetCCOpc), ResultReg);
1055   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1056   return true;
1057 }
1058
1059 bool X86FastISel::X86SelectZExt(const Instruction *I) {
1060   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1061   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
1062     return false;
1063
1064   unsigned ResultReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1065   if (ResultReg == 0)
1066     return false;
1067
1068   // Handle zero-extension from i1 to i8, which is common.
1069   MVT SrcVT = TLI.getSimpleValueType(I->getOperand(0)->getType());
1070   if (SrcVT.SimpleTy == MVT::i1) {
1071     // Set the high bits to zero.
1072     ResultReg = FastEmitZExtFromI1(MVT::i8, ResultReg, /*TODO: Kill=*/false);
1073     SrcVT = MVT::i8;
1074
1075     if (ResultReg == 0)
1076       return false;
1077   }
1078
1079   if (DstVT == MVT::i64) {
1080     // Handle extension to 64-bits via sub-register shenanigans.
1081     unsigned MovInst;
1082
1083     switch (SrcVT.SimpleTy) {
1084     case MVT::i8:  MovInst = X86::MOVZX32rr8;  break;
1085     case MVT::i16: MovInst = X86::MOVZX32rr16; break;
1086     case MVT::i32: MovInst = X86::MOV32rr;     break;
1087     default: llvm_unreachable("Unexpected zext to i64 source type");
1088     }
1089
1090     unsigned Result32 = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
1091     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(MovInst), Result32)
1092       .addReg(ResultReg);
1093
1094     ResultReg = createResultReg(&X86::GR64RegClass);
1095     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG),
1096             ResultReg)
1097       .addImm(0).addReg(Result32).addImm(X86::sub_32bit);
1098   } else if (DstVT != MVT::i8) {
1099     ResultReg = FastEmit_r(MVT::i8, DstVT.getSimpleVT(), ISD::ZERO_EXTEND,
1100                            ResultReg, /*Kill=*/true);
1101     if (ResultReg == 0)
1102       return false;
1103   }
1104
1105   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1106   return true;
1107 }
1108
1109
1110 bool X86FastISel::X86SelectBranch(const Instruction *I) {
1111   // Unconditional branches are selected by tablegen-generated code.
1112   // Handle a conditional branch.
1113   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1114   MachineBasicBlock *TrueMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
1115   MachineBasicBlock *FalseMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
1116
1117   // Fold the common case of a conditional branch with a comparison
1118   // in the same block (values defined on other blocks may not have
1119   // initialized registers).
1120   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
1121     if (CI->hasOneUse() && CI->getParent() == I->getParent()) {
1122       EVT VT = TLI.getValueType(CI->getOperand(0)->getType());
1123
1124       // Try to take advantage of fallthrough opportunities.
1125       CmpInst::Predicate Predicate = CI->getPredicate();
1126       if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1127         std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1128         Predicate = CmpInst::getInversePredicate(Predicate);
1129       }
1130
1131       bool SwapArgs;  // false -> compare Op0, Op1.  true -> compare Op1, Op0.
1132       unsigned BranchOpc; // Opcode to jump on, e.g. "X86::JA"
1133
1134       switch (Predicate) {
1135       case CmpInst::FCMP_OEQ:
1136         std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1137         Predicate = CmpInst::FCMP_UNE;
1138         // FALL THROUGH
1139       case CmpInst::FCMP_UNE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1140       case CmpInst::FCMP_OGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1141       case CmpInst::FCMP_OGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1142       case CmpInst::FCMP_OLT: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1143       case CmpInst::FCMP_OLE: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1144       case CmpInst::FCMP_ONE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1145       case CmpInst::FCMP_ORD: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNP_4; break;
1146       case CmpInst::FCMP_UNO: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JP_4;  break;
1147       case CmpInst::FCMP_UEQ: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JE_4;  break;
1148       case CmpInst::FCMP_UGT: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1149       case CmpInst::FCMP_UGE: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1150       case CmpInst::FCMP_ULT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1151       case CmpInst::FCMP_ULE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1152
1153       case CmpInst::ICMP_EQ:  SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JE_4;  break;
1154       case CmpInst::ICMP_NE:  SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1155       case CmpInst::ICMP_UGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1156       case CmpInst::ICMP_UGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1157       case CmpInst::ICMP_ULT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1158       case CmpInst::ICMP_ULE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1159       case CmpInst::ICMP_SGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JG_4;  break;
1160       case CmpInst::ICMP_SGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JGE_4; break;
1161       case CmpInst::ICMP_SLT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JL_4;  break;
1162       case CmpInst::ICMP_SLE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JLE_4; break;
1163       default:
1164         return false;
1165       }
1166
1167       const Value *Op0 = CI->getOperand(0), *Op1 = CI->getOperand(1);
1168       if (SwapArgs)
1169         std::swap(Op0, Op1);
1170
1171       // Emit a compare of the LHS and RHS, setting the flags.
1172       if (!X86FastEmitCompare(Op0, Op1, VT))
1173         return false;
1174
1175       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BranchOpc))
1176         .addMBB(TrueMBB);
1177
1178       if (Predicate == CmpInst::FCMP_UNE) {
1179         // X86 requires a second branch to handle UNE (and OEQ,
1180         // which is mapped to UNE above).
1181         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::JP_4))
1182           .addMBB(TrueMBB);
1183       }
1184
1185       FastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1186       FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1187       return true;
1188     }
1189   } else if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(BI->getCondition())) {
1190     // Handle things like "%cond = trunc i32 %X to i1 / br i1 %cond", which
1191     // typically happen for _Bool and C++ bools.
1192     MVT SourceVT;
1193     if (TI->hasOneUse() && TI->getParent() == I->getParent() &&
1194         isTypeLegal(TI->getOperand(0)->getType(), SourceVT)) {
1195       unsigned TestOpc = 0;
1196       switch (SourceVT.SimpleTy) {
1197       default: break;
1198       case MVT::i8:  TestOpc = X86::TEST8ri; break;
1199       case MVT::i16: TestOpc = X86::TEST16ri; break;
1200       case MVT::i32: TestOpc = X86::TEST32ri; break;
1201       case MVT::i64: TestOpc = X86::TEST64ri32; break;
1202       }
1203       if (TestOpc) {
1204         unsigned OpReg = getRegForValue(TI->getOperand(0));
1205         if (OpReg == 0) return false;
1206         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TestOpc))
1207           .addReg(OpReg).addImm(1);
1208
1209         unsigned JmpOpc = X86::JNE_4;
1210         if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1211           std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1212           JmpOpc = X86::JE_4;
1213         }
1214
1215         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(JmpOpc))
1216           .addMBB(TrueMBB);
1217         FastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1218         FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1219         return true;
1220       }
1221     }
1222   }
1223
1224   // Otherwise do a clumsy setcc and re-test it.
1225   // Note that i1 essentially gets ANY_EXTEND'ed to i8 where it isn't used
1226   // in an explicit cast, so make sure to handle that correctly.
1227   unsigned OpReg = getRegForValue(BI->getCondition());
1228   if (OpReg == 0) return false;
1229
1230   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TEST8ri))
1231     .addReg(OpReg).addImm(1);
1232   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::JNE_4))
1233     .addMBB(TrueMBB);
1234   FastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1235   FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1236   return true;
1237 }
1238
1239 bool X86FastISel::X86SelectShift(const Instruction *I) {
1240   unsigned CReg = 0, OpReg = 0;
1241   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
1242   if (I->getType()->isIntegerTy(8)) {
1243     CReg = X86::CL;
1244     RC = &X86::GR8RegClass;
1245     switch (I->getOpcode()) {
1246     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR8rCL; break;
1247     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR8rCL; break;
1248     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL8rCL; break;
1249     default: return false;
1250     }
1251   } else if (I->getType()->isIntegerTy(16)) {
1252     CReg = X86::CX;
1253     RC = &X86::GR16RegClass;
1254     switch (I->getOpcode()) {
1255     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR16rCL; break;
1256     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR16rCL; break;
1257     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL16rCL; break;
1258     default: return false;
1259     }
1260   } else if (I->getType()->isIntegerTy(32)) {
1261     CReg = X86::ECX;
1262     RC = &X86::GR32RegClass;
1263     switch (I->getOpcode()) {
1264     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR32rCL; break;
1265     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR32rCL; break;
1266     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL32rCL; break;
1267     default: return false;
1268     }
1269   } else if (I->getType()->isIntegerTy(64)) {
1270     CReg = X86::RCX;
1271     RC = &X86::GR64RegClass;
1272     switch (I->getOpcode()) {
1273     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR64rCL; break;
1274     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR64rCL; break;
1275     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL64rCL; break;
1276     default: return false;
1277     }
1278   } else {
1279     return false;
1280   }
1281
1282   MVT VT;
1283   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1284     return false;
1285
1286   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1287   if (Op0Reg == 0) return false;
1288
1289   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1290   if (Op1Reg == 0) return false;
1291   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1292           CReg).addReg(Op1Reg);
1293
1294   // The shift instruction uses X86::CL. If we defined a super-register
1295   // of X86::CL, emit a subreg KILL to precisely describe what we're doing here.
1296   if (CReg != X86::CL)
1297     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1298             TII.get(TargetOpcode::KILL), X86::CL)
1299       .addReg(CReg, RegState::Kill);
1300
1301   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1302   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(OpReg), ResultReg)
1303     .addReg(Op0Reg);
1304   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1305   return true;
1306 }
1307
1308 bool X86FastISel::X86SelectDivRem(const Instruction *I) {
1309   const static unsigned NumTypes = 4; // i8, i16, i32, i64
1310   const static unsigned NumOps   = 4; // SDiv, SRem, UDiv, URem
1311   const static bool S = true;  // IsSigned
1312   const static bool U = false; // !IsSigned
1313   const static unsigned Copy = TargetOpcode::COPY;
1314   // For the X86 DIV/IDIV instruction, in most cases the dividend
1315   // (numerator) must be in a specific register pair highreg:lowreg,
1316   // producing the quotient in lowreg and the remainder in highreg.
1317   // For most data types, to set up the instruction, the dividend is
1318   // copied into lowreg, and lowreg is sign-extended or zero-extended
1319   // into highreg.  The exception is i8, where the dividend is defined
1320   // as a single register rather than a register pair, and we
1321   // therefore directly sign-extend or zero-extend the dividend into
1322   // lowreg, instead of copying, and ignore the highreg.
1323   const static struct DivRemEntry {
1324     // The following portion depends only on the data type.
1325     const TargetRegisterClass *RC;
1326     unsigned LowInReg;  // low part of the register pair
1327     unsigned HighInReg; // high part of the register pair
1328     // The following portion depends on both the data type and the operation.
1329     struct DivRemResult {
1330     unsigned OpDivRem;        // The specific DIV/IDIV opcode to use.
1331     unsigned OpSignExtend;    // Opcode for sign-extending lowreg into
1332                               // highreg, or copying a zero into highreg.
1333     unsigned OpCopy;          // Opcode for copying dividend into lowreg, or
1334                               // zero/sign-extending into lowreg for i8.
1335     unsigned DivRemResultReg; // Register containing the desired result.
1336     bool IsOpSigned;          // Whether to use signed or unsigned form.
1337     } ResultTable[NumOps];
1338   } OpTable[NumTypes] = {
1339     { &X86::GR8RegClass,  X86::AX,  0, {
1340         { X86::IDIV8r,  0,            X86::MOVSX16rr8, X86::AL,  S }, // SDiv
1341         { X86::IDIV8r,  0,            X86::MOVSX16rr8, X86::AH,  S }, // SRem
1342         { X86::DIV8r,   0,            X86::MOVZX16rr8, X86::AL,  U }, // UDiv
1343         { X86::DIV8r,   0,            X86::MOVZX16rr8, X86::AH,  U }, // URem
1344       }
1345     }, // i8
1346     { &X86::GR16RegClass, X86::AX,  X86::DX, {
1347         { X86::IDIV16r, X86::CWD,     Copy,            X86::AX,  S }, // SDiv
1348         { X86::IDIV16r, X86::CWD,     Copy,            X86::DX,  S }, // SRem
1349         { X86::DIV16r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::AX,  U }, // UDiv
1350         { X86::DIV16r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::DX,  U }, // URem
1351       }
1352     }, // i16
1353     { &X86::GR32RegClass, X86::EAX, X86::EDX, {
1354         { X86::IDIV32r, X86::CDQ,     Copy,            X86::EAX, S }, // SDiv
1355         { X86::IDIV32r, X86::CDQ,     Copy,            X86::EDX, S }, // SRem
1356         { X86::DIV32r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::EAX, U }, // UDiv
1357         { X86::DIV32r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::EDX, U }, // URem
1358       }
1359     }, // i32
1360     { &X86::GR64RegClass, X86::RAX, X86::RDX, {
1361         { X86::IDIV64r, X86::CQO,     Copy,            X86::RAX, S }, // SDiv
1362         { X86::IDIV64r, X86::CQO,     Copy,            X86::RDX, S }, // SRem
1363         { X86::DIV64r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::RAX, U }, // UDiv
1364         { X86::DIV64r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::RDX, U }, // URem
1365       }
1366     }, // i64
1367   };
1368
1369   MVT VT;
1370   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1371     return false;
1372
1373   unsigned TypeIndex, OpIndex;
1374   switch (VT.SimpleTy) {
1375   default: return false;
1376   case MVT::i8:  TypeIndex = 0; break;
1377   case MVT::i16: TypeIndex = 1; break;
1378   case MVT::i32: TypeIndex = 2; break;
1379   case MVT::i64: TypeIndex = 3;
1380     if (!Subtarget->is64Bit())
1381       return false;
1382     break;
1383   }
1384
1385   switch (I->getOpcode()) {
1386   default: llvm_unreachable("Unexpected div/rem opcode");
1387   case Instruction::SDiv: OpIndex = 0; break;
1388   case Instruction::SRem: OpIndex = 1; break;
1389   case Instruction::UDiv: OpIndex = 2; break;
1390   case Instruction::URem: OpIndex = 3; break;
1391   }
1392
1393   const DivRemEntry &TypeEntry = OpTable[TypeIndex];
1394   const DivRemEntry::DivRemResult &OpEntry = TypeEntry.ResultTable[OpIndex];
1395   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1396   if (Op0Reg == 0)
1397     return false;
1398   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1399   if (Op1Reg == 0)
1400     return false;
1401
1402   // Move op0 into low-order input register.
1403   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1404           TII.get(OpEntry.OpCopy), TypeEntry.LowInReg).addReg(Op0Reg);
1405   // Zero-extend or sign-extend into high-order input register.
1406   if (OpEntry.OpSignExtend) {
1407     if (OpEntry.IsOpSigned)
1408       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1409               TII.get(OpEntry.OpSignExtend));
1410     else {
1411       unsigned Zero32 = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
1412       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1413               TII.get(X86::MOV32r0), Zero32);
1414
1415       // Copy the zero into the appropriate sub/super/identical physical
1416       // register. Unfortunately the operations needed are not uniform enough to
1417       // fit neatly into the table above.
1418       if (VT.SimpleTy == MVT::i16) {
1419         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1420                 TII.get(Copy), TypeEntry.HighInReg)
1421           .addReg(Zero32, 0, X86::sub_16bit);
1422       } else if (VT.SimpleTy == MVT::i32) {
1423         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1424                 TII.get(Copy), TypeEntry.HighInReg)
1425             .addReg(Zero32);
1426       } else if (VT.SimpleTy == MVT::i64) {
1427         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1428                 TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG), TypeEntry.HighInReg)
1429             .addImm(0).addReg(Zero32).addImm(X86::sub_32bit);
1430       }
1431     }
1432   }
1433   // Generate the DIV/IDIV instruction.
1434   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1435           TII.get(OpEntry.OpDivRem)).addReg(Op1Reg);
1436   // For i8 remainder, we can't reference AH directly, as we'll end
1437   // up with bogus copies like %R9B = COPY %AH. Reference AX
1438   // instead to prevent AH references in a REX instruction.
1439   //
1440   // The current assumption of the fast register allocator is that isel
1441   // won't generate explicit references to the GPR8_NOREX registers. If
1442   // the allocator and/or the backend get enhanced to be more robust in
1443   // that regard, this can be, and should be, removed.
1444   unsigned ResultReg = 0;
1445   if ((I->getOpcode() == Instruction::SRem ||
1446        I->getOpcode() == Instruction::URem) &&
1447       OpEntry.DivRemResultReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1448     unsigned SourceSuperReg = createResultReg(&X86::GR16RegClass);
1449     unsigned ResultSuperReg = createResultReg(&X86::GR16RegClass);
1450     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1451             TII.get(Copy), SourceSuperReg).addReg(X86::AX);
1452
1453     // Shift AX right by 8 bits instead of using AH.
1454     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::SHR16ri),
1455             ResultSuperReg).addReg(SourceSuperReg).addImm(8);
1456
1457     // Now reference the 8-bit subreg of the result.
1458     ResultReg = FastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8, ResultSuperReg,
1459                                            /*Kill=*/true, X86::sub_8bit);
1460   }
1461   // Copy the result out of the physreg if we haven't already.
1462   if (!ResultReg) {
1463     ResultReg = createResultReg(TypeEntry.RC);
1464     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Copy), ResultReg)
1465         .addReg(OpEntry.DivRemResultReg);
1466   }
1467   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1468
1469   return true;
1470 }
1471
1472 bool X86FastISel::X86SelectSelect(const Instruction *I) {
1473   MVT VT;
1474   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1475     return false;
1476
1477   // We only use cmov here, if we don't have a cmov instruction bail.
1478   if (!Subtarget->hasCMov()) return false;
1479
1480   unsigned Opc = 0;
1481   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
1482   if (VT == MVT::i16) {
1483     Opc = X86::CMOVE16rr;
1484     RC = &X86::GR16RegClass;
1485   } else if (VT == MVT::i32) {
1486     Opc = X86::CMOVE32rr;
1487     RC = &X86::GR32RegClass;
1488   } else if (VT == MVT::i64) {
1489     Opc = X86::CMOVE64rr;
1490     RC = &X86::GR64RegClass;
1491   } else {
1492     return false;
1493   }
1494
1495   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1496   if (Op0Reg == 0) return false;
1497   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1498   if (Op1Reg == 0) return false;
1499   unsigned Op2Reg = getRegForValue(I->getOperand(2));
1500   if (Op2Reg == 0) return false;
1501
1502   // Selects operate on i1, however, Op0Reg is 8 bits width and may contain
1503   // garbage. Indeed, only the less significant bit is supposed to be accurate.
1504   // If we read more than the lsb, we may see non-zero values whereas lsb
1505   // is zero. Therefore, we have to truncate Op0Reg to i1 for the select.
1506   // This is achieved by performing TEST against 1.
1507   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TEST8ri))
1508     .addReg(Op0Reg).addImm(1);
1509   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1510   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
1511     .addReg(Op1Reg).addReg(Op2Reg);
1512   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1513   return true;
1514 }
1515
1516 bool X86FastISel::X86SelectFPExt(const Instruction *I) {
1517   // fpext from float to double.
1518   if (X86ScalarSSEf64 &&
1519       I->getType()->isDoubleTy()) {
1520     const Value *V = I->getOperand(0);
1521     if (V->getType()->isFloatTy()) {
1522       unsigned OpReg = getRegForValue(V);
1523       if (OpReg == 0) return false;
1524       unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::FR64RegClass);
1525       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1526               TII.get(X86::CVTSS2SDrr), ResultReg)
1527         .addReg(OpReg);
1528       UpdateValueMap(I, ResultReg);
1529       return true;
1530     }
1531   }
1532
1533   return false;
1534 }
1535
1536 bool X86FastISel::X86SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
1537   if (X86ScalarSSEf64) {
1538     if (I->getType()->isFloatTy()) {
1539       const Value *V = I->getOperand(0);
1540       if (V->getType()->isDoubleTy()) {
1541         unsigned OpReg = getRegForValue(V);
1542         if (OpReg == 0) return false;
1543         unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::FR32RegClass);
1544         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1545                 TII.get(X86::CVTSD2SSrr), ResultReg)
1546           .addReg(OpReg);
1547         UpdateValueMap(I, ResultReg);
1548         return true;
1549       }
1550     }
1551   }
1552
1553   return false;
1554 }
1555
1556 bool X86FastISel::X86SelectTrunc(const Instruction *I) {
1557   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1558   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1559
1560   // This code only handles truncation to byte.
1561   if (DstVT != MVT::i8 && DstVT != MVT::i1)
1562     return false;
1563   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
1564     return false;
1565
1566   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1567   if (!InputReg)
1568     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
1569     return false;
1570
1571   if (SrcVT == MVT::i8) {
1572     // Truncate from i8 to i1; no code needed.
1573     UpdateValueMap(I, InputReg);
1574     return true;
1575   }
1576
1577   if (!Subtarget->is64Bit()) {
1578     // If we're on x86-32; we can't extract an i8 from a general register.
1579     // First issue a copy to GR16_ABCD or GR32_ABCD.
1580     const TargetRegisterClass *CopyRC = (SrcVT == MVT::i16) ?
1581       (const TargetRegisterClass*)&X86::GR16_ABCDRegClass :
1582       (const TargetRegisterClass*)&X86::GR32_ABCDRegClass;
1583     unsigned CopyReg = createResultReg(CopyRC);
1584     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1585             CopyReg).addReg(InputReg);
1586     InputReg = CopyReg;
1587   }
1588
1589   // Issue an extract_subreg.
1590   unsigned ResultReg = FastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8,
1591                                                   InputReg, /*Kill=*/true,
1592                                                   X86::sub_8bit);
1593   if (!ResultReg)
1594     return false;
1595
1596   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1597   return true;
1598 }
1599
1600 bool X86FastISel::IsMemcpySmall(uint64_t Len) {
1601   return Len <= (Subtarget->is64Bit() ? 32 : 16);
1602 }
1603
1604 bool X86FastISel::TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
1605                                      X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len) {
1606
1607   // Make sure we don't bloat code by inlining very large memcpy's.
1608   if (!IsMemcpySmall(Len))
1609     return false;
1610
1611   bool i64Legal = Subtarget->is64Bit();
1612
1613   // We don't care about alignment here since we just emit integer accesses.
1614   while (Len) {
1615     MVT VT;
1616     if (Len >= 8 && i64Legal)
1617       VT = MVT::i64;
1618     else if (Len >= 4)
1619       VT = MVT::i32;
1620     else if (Len >= 2)
1621       VT = MVT::i16;
1622     else {
1623       VT = MVT::i8;
1624     }
1625
1626     unsigned Reg;
1627     bool RV = X86FastEmitLoad(VT, SrcAM, Reg);
1628     RV &= X86FastEmitStore(VT, Reg, DestAM);
1629     assert(RV && "Failed to emit load or store??");
1630
1631     unsigned Size = VT.getSizeInBits()/8;
1632     Len -= Size;
1633     DestAM.Disp += Size;
1634     SrcAM.Disp += Size;
1635   }
1636
1637   return true;
1638 }
1639
1640 bool X86FastISel::X86VisitIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I) {
1641   // FIXME: Handle more intrinsics.
1642   switch (I.getIntrinsicID()) {
1643   default: return false;
1644   case Intrinsic::memcpy: {
1645     const MemCpyInst &MCI = cast<MemCpyInst>(I);
1646     // Don't handle volatile or variable length memcpys.
1647     if (MCI.isVolatile())
1648       return false;
1649
1650     if (isa<ConstantInt>(MCI.getLength())) {
1651       // Small memcpy's are common enough that we want to do them
1652       // without a call if possible.
1653       uint64_t Len = cast<ConstantInt>(MCI.getLength())->getZExtValue();
1654       if (IsMemcpySmall(Len)) {
1655         X86AddressMode DestAM, SrcAM;
1656         if (!X86SelectAddress(MCI.getRawDest(), DestAM) ||
1657             !X86SelectAddress(MCI.getRawSource(), SrcAM))
1658           return false;
1659         TryEmitSmallMemcpy(DestAM, SrcAM, Len);
1660         return true;
1661       }
1662     }
1663
1664     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
1665     if (!MCI.getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
1666       return false;
1667
1668     if (MCI.getSourceAddressSpace() > 255 || MCI.getDestAddressSpace() > 255)
1669       return false;
1670
1671     return DoSelectCall(&I, "memcpy");
1672   }
1673   case Intrinsic::memset: {
1674     const MemSetInst &MSI = cast<MemSetInst>(I);
1675
1676     if (MSI.isVolatile())
1677       return false;
1678
1679     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
1680     if (!MSI.getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
1681       return false;
1682
1683     if (MSI.getDestAddressSpace() > 255)
1684       return false;
1685
1686     return DoSelectCall(&I, "memset");
1687   }
1688   case Intrinsic::stackprotector: {
1689     // Emit code to store the stack guard onto the stack.
1690     EVT PtrTy = TLI.getPointerTy();
1691
1692     const Value *Op1 = I.getArgOperand(0); // The guard's value.
1693     const AllocaInst *Slot = cast<AllocaInst>(I.getArgOperand(1));
1694
1695     MFI.setStackProtectorIndex(FuncInfo.StaticAllocaMap[Slot]);
1696
1697     // Grab the frame index.
1698     X86AddressMode AM;
1699     if (!X86SelectAddress(Slot, AM)) return false;
1700     if (!X86FastEmitStore(PtrTy, Op1, AM)) return false;
1701     return true;
1702   }
1703   case Intrinsic::dbg_declare: {
1704     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(&I);
1705     X86AddressMode AM;
1706     assert(DI->getAddress() && "Null address should be checked earlier!");
1707     if (!X86SelectAddress(DI->getAddress(), AM))
1708       return false;
1709     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
1710     // FIXME may need to add RegState::Debug to any registers produced,
1711     // although ESP/EBP should be the only ones at the moment.
1712     addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II), AM).
1713       addImm(0).addMetadata(DI->getVariable());
1714     return true;
1715   }
1716   case Intrinsic::trap: {
1717     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TRAP));
1718     return true;
1719   }
1720   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1721   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
1722     // FIXME: Should fold immediates.
1723
1724     // Replace "add with overflow" intrinsics with an "add" instruction followed
1725     // by a seto/setc instruction.
1726     const Function *Callee = I.getCalledFunction();
1727     Type *RetTy =
1728       cast<StructType>(Callee->getReturnType())->getTypeAtIndex(unsigned(0));
1729
1730     MVT VT;
1731     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
1732       return false;
1733
1734     const Value *Op1 = I.getArgOperand(0);
1735     const Value *Op2 = I.getArgOperand(1);
1736     unsigned Reg1 = getRegForValue(Op1);
1737     unsigned Reg2 = getRegForValue(Op2);
1738
1739     if (Reg1 == 0 || Reg2 == 0)
1740       // FIXME: Handle values *not* in registers.
1741       return false;
1742
1743     unsigned OpC = 0;
1744     if (VT == MVT::i32)
1745       OpC = X86::ADD32rr;
1746     else if (VT == MVT::i64)
1747       OpC = X86::ADD64rr;
1748     else
1749       return false;
1750
1751     // The call to CreateRegs builds two sequential registers, to store the
1752     // both the returned values.
1753     unsigned ResultReg = FuncInfo.CreateRegs(I.getType());
1754     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(OpC), ResultReg)
1755       .addReg(Reg1).addReg(Reg2);
1756
1757     unsigned Opc = X86::SETBr;
1758     if (I.getIntrinsicID() == Intrinsic::sadd_with_overflow)
1759       Opc = X86::SETOr;
1760     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc),
1761             ResultReg + 1);
1762
1763     UpdateValueMap(&I, ResultReg, 2);
1764     return true;
1765   }
1766   }
1767 }
1768
1769 bool X86FastISel::FastLowerArguments() {
1770   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
1771     return false;
1772
1773   const Function *F = FuncInfo.Fn;
1774   if (F->isVarArg())
1775     return false;
1776
1777   CallingConv::ID CC = F->getCallingConv();
1778   if (CC != CallingConv::C)
1779     return false;
1780
1781   if (Subtarget->isCallingConvWin64(CC))
1782     return false;
1783
1784   if (!Subtarget->is64Bit())
1785     return false;
1786
1787   // Only handle simple cases. i.e. Up to 6 i32/i64 scalar arguments.
1788   unsigned Idx = 1;
1789   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1790        I != E; ++I, ++Idx) {
1791     if (Idx > 6)
1792       return false;
1793
1794     if (F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) ||
1795         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::InReg) ||
1796         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
1797         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1798       return false;
1799
1800     Type *ArgTy = I->getType();
1801     if (ArgTy->isStructTy() || ArgTy->isArrayTy() || ArgTy->isVectorTy())
1802       return false;
1803
1804     EVT ArgVT = TLI.getValueType(ArgTy);
1805     if (!ArgVT.isSimple()) return false;
1806     switch (ArgVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1807     case MVT::i32:
1808     case MVT::i64:
1809       break;
1810     default:
1811       return false;
1812     }
1813   }
1814
1815   static const MCPhysReg GPR32ArgRegs[] = {
1816     X86::EDI, X86::ESI, X86::EDX, X86::ECX, X86::R8D, X86::R9D
1817   };
1818   static const MCPhysReg GPR64ArgRegs[] = {
1819     X86::RDI, X86::RSI, X86::RDX, X86::RCX, X86::R8 , X86::R9
1820   };
1821
1822   Idx = 0;
1823   const TargetRegisterClass *RC32 = TLI.getRegClassFor(MVT::i32);
1824   const TargetRegisterClass *RC64 = TLI.getRegClassFor(MVT::i64);
1825   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1826        I != E; ++I, ++Idx) {
1827     bool is32Bit = TLI.getValueType(I->getType()) == MVT::i32;
1828     const TargetRegisterClass *RC = is32Bit ? RC32 : RC64;
1829     unsigned SrcReg = is32Bit ? GPR32ArgRegs[Idx] : GPR64ArgRegs[Idx];
1830     unsigned DstReg = FuncInfo.MF->addLiveIn(SrcReg, RC);
1831     // FIXME: Unfortunately it's necessary to emit a copy from the livein copy.
1832     // Without this, EmitLiveInCopies may eliminate the livein if its only
1833     // use is a bitcast (which isn't turned into an instruction).
1834     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1835     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1836             TII.get(TargetOpcode::COPY),
1837             ResultReg).addReg(DstReg, getKillRegState(true));
1838     UpdateValueMap(I, ResultReg);
1839   }
1840   return true;
1841 }
1842
1843 bool X86FastISel::X86SelectCall(const Instruction *I) {
1844   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1845   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1846
1847   // Can't handle inline asm yet.
1848   if (isa<InlineAsm>(Callee))
1849     return false;
1850
1851   // Handle intrinsic calls.
1852   if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CI))
1853     return X86VisitIntrinsicCall(*II);
1854
1855   // Allow SelectionDAG isel to handle tail calls.
1856   if (cast<CallInst>(I)->isTailCall())
1857     return false;
1858
1859   return DoSelectCall(I, nullptr);
1860 }
1861
1862 static unsigned computeBytesPoppedByCallee(const X86Subtarget &Subtarget,
1863                                            const ImmutableCallSite &CS) {
1864   if (Subtarget.is64Bit())
1865     return 0;
1866   if (Subtarget.getTargetTriple().isOSMSVCRT())
1867     return 0;
1868   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
1869   if (CC == CallingConv::Fast || CC == CallingConv::GHC)
1870     return 0;
1871   if (!CS.paramHasAttr(1, Attribute::StructRet))
1872     return 0;
1873   if (CS.paramHasAttr(1, Attribute::InReg))
1874     return 0;
1875   return 4;
1876 }
1877
1878 // Select either a call, or an llvm.memcpy/memmove/memset intrinsic
1879 bool X86FastISel::DoSelectCall(const Instruction *I, const char *MemIntName) {
1880   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1881   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1882
1883   // Handle only C and fastcc calling conventions for now.
1884   ImmutableCallSite CS(CI);
1885   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
1886   bool isWin64 = Subtarget->isCallingConvWin64(CC);
1887   if (CC != CallingConv::C && CC != CallingConv::Fast &&
1888       CC != CallingConv::X86_FastCall && CC != CallingConv::X86_64_Win64 &&
1889       CC != CallingConv::X86_64_SysV)
1890     return false;
1891
1892   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
1893   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
1894   if (CC == CallingConv::Fast && TM.Options.GuaranteedTailCallOpt)
1895     return false;
1896
1897   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1898   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1899   bool isVarArg = FTy->isVarArg();
1900
1901   // Don't know how to handle Win64 varargs yet.  Nothing special needed for
1902   // x86-32.  Special handling for x86-64 is implemented.
1903   if (isVarArg && isWin64)
1904     return false;
1905
1906   // Don't know about inalloca yet.
1907   if (CS.hasInAllocaArgument())
1908     return false;
1909
1910   // Fast-isel doesn't know about callee-pop yet.
1911   if (X86::isCalleePop(CC, Subtarget->is64Bit(), isVarArg,
1912                        TM.Options.GuaranteedTailCallOpt))
1913     return false;
1914
1915   // Check whether the function can return without sret-demotion.
1916   SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
1917   GetReturnInfo(I->getType(), CS.getAttributes(), Outs, TLI);
1918   bool CanLowerReturn = TLI.CanLowerReturn(CS.getCallingConv(),
1919                                            *FuncInfo.MF, FTy->isVarArg(),
1920                                            Outs, FTy->getContext());
1921   if (!CanLowerReturn)
1922     return false;
1923
1924   // Materialize callee address in a register. FIXME: GV address can be
1925   // handled with a CALLpcrel32 instead.
1926   X86AddressMode CalleeAM;
1927   if (!X86SelectCallAddress(Callee, CalleeAM))
1928     return false;
1929   unsigned CalleeOp = 0;
1930   const GlobalValue *GV = nullptr;
1931   if (CalleeAM.GV != nullptr) {
1932     GV = CalleeAM.GV;
1933   } else if (CalleeAM.Base.Reg != 0) {
1934     CalleeOp = CalleeAM.Base.Reg;
1935   } else
1936     return false;
1937
1938   // Deal with call operands first.
1939   SmallVector<const Value *, 8> ArgVals;
1940   SmallVector<unsigned, 8> Args;
1941   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
1942   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
1943   unsigned arg_size = CS.arg_size();
1944   Args.reserve(arg_size);
1945   ArgVals.reserve(arg_size);
1946   ArgVTs.reserve(arg_size);
1947   ArgFlags.reserve(arg_size);
1948   for (ImmutableCallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
1949        i != e; ++i) {
1950     // If we're lowering a mem intrinsic instead of a regular call, skip the
1951     // last two arguments, which should not passed to the underlying functions.
1952     if (MemIntName && e-i <= 2)
1953       break;
1954     Value *ArgVal = *i;
1955     ISD::ArgFlagsTy Flags;
1956     unsigned AttrInd = i - CS.arg_begin() + 1;
1957     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::SExt))
1958       Flags.setSExt();
1959     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ZExt))
1960       Flags.setZExt();
1961
1962     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ByVal)) {
1963       PointerType *Ty = cast<PointerType>(ArgVal->getType());
1964       Type *ElementTy = Ty->getElementType();
1965       unsigned FrameSize = DL.getTypeAllocSize(ElementTy);
1966       unsigned FrameAlign = CS.getParamAlignment(AttrInd);
1967       if (!FrameAlign)
1968         FrameAlign = TLI.getByValTypeAlignment(ElementTy);
1969       Flags.setByVal();
1970       Flags.setByValSize(FrameSize);
1971       Flags.setByValAlign(FrameAlign);
1972       if (!IsMemcpySmall(FrameSize))
1973         return false;
1974     }
1975
1976     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::InReg))
1977       Flags.setInReg();
1978     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::Nest))
1979       Flags.setNest();
1980
1981     // If this is an i1/i8/i16 argument, promote to i32 to avoid an extra
1982     // instruction.  This is safe because it is common to all fastisel supported
1983     // calling conventions on x86.
1984     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ArgVal)) {
1985       if (CI->getBitWidth() == 1 || CI->getBitWidth() == 8 ||
1986           CI->getBitWidth() == 16) {
1987         if (Flags.isSExt())
1988           ArgVal = ConstantExpr::getSExt(CI,Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
1989         else
1990           ArgVal = ConstantExpr::getZExt(CI,Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
1991       }
1992     }
1993
1994     unsigned ArgReg;
1995
1996     // Passing bools around ends up doing a trunc to i1 and passing it.
1997     // Codegen this as an argument + "and 1".
1998     if (ArgVal->getType()->isIntegerTy(1) && isa<TruncInst>(ArgVal) &&
1999         cast<TruncInst>(ArgVal)->getParent() == I->getParent() &&
2000         ArgVal->hasOneUse()) {
2001       ArgVal = cast<TruncInst>(ArgVal)->getOperand(0);
2002       ArgReg = getRegForValue(ArgVal);
2003       if (ArgReg == 0) return false;
2004
2005       MVT ArgVT;
2006       if (!isTypeLegal(ArgVal->getType(), ArgVT)) return false;
2007
2008       ArgReg = FastEmit_ri(ArgVT, ArgVT, ISD::AND, ArgReg,
2009                            ArgVal->hasOneUse(), 1);
2010     } else {
2011       ArgReg = getRegForValue(ArgVal);
2012     }
2013
2014     if (ArgReg == 0) return false;
2015
2016     Type *ArgTy = ArgVal->getType();
2017     MVT ArgVT;
2018     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT))
2019       return false;
2020     if (ArgVT == MVT::x86mmx)
2021       return false;
2022     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
2023     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
2024
2025     Args.push_back(ArgReg);
2026     ArgVals.push_back(ArgVal);
2027     ArgVTs.push_back(ArgVT);
2028     ArgFlags.push_back(Flags);
2029   }
2030
2031   // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
2032   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
2033   CCState CCInfo(CC, isVarArg, *FuncInfo.MF, TM, ArgLocs,
2034                  I->getParent()->getContext());
2035
2036   // Allocate shadow area for Win64
2037   if (isWin64)
2038     CCInfo.AllocateStack(32, 8);
2039
2040   CCInfo.AnalyzeCallOperands(ArgVTs, ArgFlags, CC_X86);
2041
2042   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
2043   unsigned NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
2044
2045   // Issue CALLSEQ_START
2046   unsigned AdjStackDown = TII.getCallFrameSetupOpcode();
2047   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackDown))
2048     .addImm(NumBytes);
2049
2050   // Process argument: walk the register/memloc assignments, inserting
2051   // copies / loads.
2052   SmallVector<unsigned, 4> RegArgs;
2053   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
2054     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
2055     unsigned Arg = Args[VA.getValNo()];
2056     EVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
2057
2058     // Promote the value if needed.
2059     switch (VA.getLocInfo()) {
2060     case CCValAssign::Full: break;
2061     case CCValAssign::SExt: {
2062       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2063              "Unexpected extend");
2064       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(),
2065                                        Arg, ArgVT, Arg);
2066       assert(Emitted && "Failed to emit a sext!"); (void)Emitted;
2067       ArgVT = VA.getLocVT();
2068       break;
2069     }
2070     case CCValAssign::ZExt: {
2071       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2072              "Unexpected extend");
2073       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(),
2074                                        Arg, ArgVT, Arg);
2075       assert(Emitted && "Failed to emit a zext!"); (void)Emitted;
2076       ArgVT = VA.getLocVT();
2077       break;
2078     }
2079     case CCValAssign::AExt: {
2080       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2081              "Unexpected extend");
2082       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ANY_EXTEND, VA.getLocVT(),
2083                                        Arg, ArgVT, Arg);
2084       if (!Emitted)
2085         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(),
2086                                     Arg, ArgVT, Arg);
2087       if (!Emitted)
2088         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(),
2089                                     Arg, ArgVT, Arg);
2090
2091       assert(Emitted && "Failed to emit a aext!"); (void)Emitted;
2092       ArgVT = VA.getLocVT();
2093       break;
2094     }
2095     case CCValAssign::BCvt: {
2096       unsigned BC = FastEmit_r(ArgVT.getSimpleVT(), VA.getLocVT(),
2097                                ISD::BITCAST, Arg, /*TODO: Kill=*/false);
2098       assert(BC != 0 && "Failed to emit a bitcast!");
2099       Arg = BC;
2100       ArgVT = VA.getLocVT();
2101       break;
2102     }
2103     case CCValAssign::VExt:
2104       // VExt has not been implemented, so this should be impossible to reach
2105       // for now.  However, fallback to Selection DAG isel once implemented.
2106       return false;
2107     case CCValAssign::Indirect:
2108       // FIXME: Indirect doesn't need extending, but fast-isel doesn't fully
2109       // support this.
2110       return false;
2111     case CCValAssign::FPExt:
2112       llvm_unreachable("Unexpected loc info!");
2113     }
2114
2115     if (VA.isRegLoc()) {
2116       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2117               TII.get(TargetOpcode::COPY), VA.getLocReg()).addReg(Arg);
2118       RegArgs.push_back(VA.getLocReg());
2119     } else {
2120       unsigned LocMemOffset = VA.getLocMemOffset();
2121       X86AddressMode AM;
2122       const X86RegisterInfo *RegInfo = static_cast<const X86RegisterInfo*>(
2123           getTargetMachine()->getRegisterInfo());
2124       AM.Base.Reg = RegInfo->getStackRegister();
2125       AM.Disp = LocMemOffset;
2126       const Value *ArgVal = ArgVals[VA.getValNo()];
2127       ISD::ArgFlagsTy Flags = ArgFlags[VA.getValNo()];
2128
2129       if (Flags.isByVal()) {
2130         X86AddressMode SrcAM;
2131         SrcAM.Base.Reg = Arg;
2132         bool Res = TryEmitSmallMemcpy(AM, SrcAM, Flags.getByValSize());
2133         assert(Res && "memcpy length already checked!"); (void)Res;
2134       } else if (isa<ConstantInt>(ArgVal) || isa<ConstantPointerNull>(ArgVal)) {
2135         // If this is a really simple value, emit this with the Value* version
2136         // of X86FastEmitStore.  If it isn't simple, we don't want to do this,
2137         // as it can cause us to reevaluate the argument.
2138         if (!X86FastEmitStore(ArgVT, ArgVal, AM))
2139           return false;
2140       } else {
2141         if (!X86FastEmitStore(ArgVT, Arg, AM))
2142           return false;
2143       }
2144     }
2145   }
2146
2147   // ELF / PIC requires GOT in the EBX register before function calls via PLT
2148   // GOT pointer.
2149   if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
2150     unsigned Base = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2151     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2152             TII.get(TargetOpcode::COPY), X86::EBX).addReg(Base);
2153   }
2154
2155   if (Subtarget->is64Bit() && isVarArg && !isWin64) {
2156     // Count the number of XMM registers allocated.
2157     static const MCPhysReg XMMArgRegs[] = {
2158       X86::XMM0, X86::XMM1, X86::XMM2, X86::XMM3,
2159       X86::XMM4, X86::XMM5, X86::XMM6, X86::XMM7
2160     };
2161     unsigned NumXMMRegs = CCInfo.getFirstUnallocated(XMMArgRegs, 8);
2162     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV8ri),
2163             X86::AL).addImm(NumXMMRegs);
2164   }
2165
2166   // Issue the call.
2167   MachineInstrBuilder MIB;
2168   if (CalleeOp) {
2169     // Register-indirect call.
2170     unsigned CallOpc;
2171     if (Subtarget->is64Bit())
2172       CallOpc = X86::CALL64r;
2173     else
2174       CallOpc = X86::CALL32r;
2175     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CallOpc))
2176       .addReg(CalleeOp);
2177
2178   } else {
2179     // Direct call.
2180     assert(GV && "Not a direct call");
2181     unsigned CallOpc;
2182     if (Subtarget->is64Bit())
2183       CallOpc = X86::CALL64pcrel32;
2184     else
2185       CallOpc = X86::CALLpcrel32;
2186
2187     // See if we need any target-specific flags on the GV operand.
2188     unsigned char OpFlags = 0;
2189
2190     // On ELF targets, in both X86-64 and X86-32 mode, direct calls to
2191     // external symbols most go through the PLT in PIC mode.  If the symbol
2192     // has hidden or protected visibility, or if it is static or local, then
2193     // we don't need to use the PLT - we can directly call it.
2194     if (Subtarget->isTargetELF() &&
2195         TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
2196         GV->hasDefaultVisibility() && !GV->hasLocalLinkage()) {
2197       OpFlags = X86II::MO_PLT;
2198     } else if (Subtarget->isPICStyleStubAny() &&
2199                (GV->isDeclaration() || GV->isWeakForLinker()) &&
2200                (!Subtarget->getTargetTriple().isMacOSX() ||
2201                 Subtarget->getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 5))) {
2202       // PC-relative references to external symbols should go through $stub,
2203       // unless we're building with the leopard linker or later, which
2204       // automatically synthesizes these stubs.
2205       OpFlags = X86II::MO_DARWIN_STUB;
2206     }
2207
2208
2209     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CallOpc));
2210     if (MemIntName)
2211       MIB.addExternalSymbol(MemIntName, OpFlags);
2212     else
2213       MIB.addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags);
2214   }
2215
2216   // Add a register mask with the call-preserved registers.
2217   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
2218   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CS.getCallingConv()));
2219
2220   // Add an implicit use GOT pointer in EBX.
2221   if (Subtarget->isPICStyleGOT())
2222     MIB.addReg(X86::EBX, RegState::Implicit);
2223
2224   if (Subtarget->is64Bit() && isVarArg && !isWin64)
2225     MIB.addReg(X86::AL, RegState::Implicit);
2226
2227   // Add implicit physical register uses to the call.
2228   for (unsigned i = 0, e = RegArgs.size(); i != e; ++i)
2229     MIB.addReg(RegArgs[i], RegState::Implicit);
2230
2231   // Issue CALLSEQ_END
2232   unsigned AdjStackUp = TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2233   const unsigned NumBytesCallee = computeBytesPoppedByCallee(*Subtarget, CS);
2234   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackUp))
2235     .addImm(NumBytes).addImm(NumBytesCallee);
2236
2237   // Build info for return calling conv lowering code.
2238   // FIXME: This is practically a copy-paste from TargetLowering::LowerCallTo.
2239   SmallVector<ISD::InputArg, 32> Ins;
2240   SmallVector<EVT, 4> RetTys;
2241   ComputeValueVTs(TLI, I->getType(), RetTys);
2242   for (unsigned i = 0, e = RetTys.size(); i != e; ++i) {
2243     EVT VT = RetTys[i];
2244     MVT RegisterVT = TLI.getRegisterType(I->getParent()->getContext(), VT);
2245     unsigned NumRegs = TLI.getNumRegisters(I->getParent()->getContext(), VT);
2246     for (unsigned j = 0; j != NumRegs; ++j) {
2247       ISD::InputArg MyFlags;
2248       MyFlags.VT = RegisterVT;
2249       MyFlags.Used = !CS.getInstruction()->use_empty();
2250       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::SExt))
2251         MyFlags.Flags.setSExt();
2252       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::ZExt))
2253         MyFlags.Flags.setZExt();
2254       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::InReg))
2255         MyFlags.Flags.setInReg();
2256       Ins.push_back(MyFlags);
2257     }
2258   }
2259
2260   // Now handle call return values.
2261   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
2262   SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
2263   CCState CCRetInfo(CC, false, *FuncInfo.MF, TM, RVLocs,
2264                     I->getParent()->getContext());
2265   unsigned ResultReg = FuncInfo.CreateRegs(I->getType());
2266   CCRetInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_X86);
2267   for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i) {
2268     EVT CopyVT = RVLocs[i].getValVT();
2269     unsigned CopyReg = ResultReg + i;
2270
2271     // If this is a call to a function that returns an fp value on the x87 fp
2272     // stack, but where we prefer to use the value in xmm registers, copy it
2273     // out as F80 and use a truncate to move it from fp stack reg to xmm reg.
2274     if ((RVLocs[i].getLocReg() == X86::ST0 ||
2275          RVLocs[i].getLocReg() == X86::ST1)) {
2276       if (isScalarFPTypeInSSEReg(RVLocs[i].getValVT())) {
2277         CopyVT = MVT::f80;
2278         CopyReg = createResultReg(&X86::RFP80RegClass);
2279       }
2280       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2281               TII.get(X86::FpPOP_RETVAL), CopyReg);
2282     } else {
2283       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2284               TII.get(TargetOpcode::COPY),
2285               CopyReg).addReg(RVLocs[i].getLocReg());
2286       UsedRegs.push_back(RVLocs[i].getLocReg());
2287     }
2288
2289     if (CopyVT != RVLocs[i].getValVT()) {
2290       // Round the F80 the right size, which also moves to the appropriate xmm
2291       // register. This is accomplished by storing the F80 value in memory and
2292       // then loading it back. Ewww...
2293       EVT ResVT = RVLocs[i].getValVT();
2294       unsigned Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::ST_Fp80m32 : X86::ST_Fp80m64;
2295       unsigned MemSize = ResVT.getSizeInBits()/8;
2296       int FI = MFI.CreateStackObject(MemSize, MemSize, false);
2297       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2298                                 TII.get(Opc)), FI)
2299         .addReg(CopyReg);
2300       Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::MOVSSrm : X86::MOVSDrm;
2301       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2302                                 TII.get(Opc), ResultReg + i), FI);
2303     }
2304   }
2305
2306   if (RVLocs.size())
2307     UpdateValueMap(I, ResultReg, RVLocs.size());
2308
2309   // Set all unused physreg defs as dead.
2310   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
2311
2312   return true;
2313 }
2314
2315
2316 bool
2317 X86FastISel::TargetSelectInstruction(const Instruction *I)  {
2318   switch (I->getOpcode()) {
2319   default: break;
2320   case Instruction::Load:
2321     return X86SelectLoad(I);
2322   case Instruction::Store:
2323     return X86SelectStore(I);
2324   case Instruction::Ret:
2325     return X86SelectRet(I);
2326   case Instruction::ICmp:
2327   case Instruction::FCmp:
2328     return X86SelectCmp(I);
2329   case Instruction::ZExt:
2330     return X86SelectZExt(I);
2331   case Instruction::Br:
2332     return X86SelectBranch(I);
2333   case Instruction::Call:
2334     return X86SelectCall(I);
2335   case Instruction::LShr:
2336   case Instruction::AShr:
2337   case Instruction::Shl:
2338     return X86SelectShift(I);
2339   case Instruction::SDiv:
2340   case Instruction::UDiv:
2341   case Instruction::SRem:
2342   case Instruction::URem:
2343     return X86SelectDivRem(I);
2344   case Instruction::Select:
2345     return X86SelectSelect(I);
2346   case Instruction::Trunc:
2347     return X86SelectTrunc(I);
2348   case Instruction::FPExt:
2349     return X86SelectFPExt(I);
2350   case Instruction::FPTrunc:
2351     return X86SelectFPTrunc(I);
2352   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
2353   case Instruction::PtrToInt: {
2354     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
2355     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
2356     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
2357       return X86SelectZExt(I);
2358     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
2359       return X86SelectTrunc(I);
2360     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
2361     if (Reg == 0) return false;
2362     UpdateValueMap(I, Reg);
2363     return true;
2364   }
2365   }
2366
2367   return false;
2368 }
2369
2370 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeConstant(const Constant *C) {
2371   MVT VT;
2372   if (!isTypeLegal(C->getType(), VT))
2373     return 0;
2374
2375   // Can't handle alternate code models yet.
2376   if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
2377     return 0;
2378
2379   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
2380   unsigned Opc = 0;
2381   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2382   switch (VT.SimpleTy) {
2383   default: return 0;
2384   case MVT::i8:
2385     Opc = X86::MOV8rm;
2386     RC  = &X86::GR8RegClass;
2387     break;
2388   case MVT::i16:
2389     Opc = X86::MOV16rm;
2390     RC  = &X86::GR16RegClass;
2391     break;
2392   case MVT::i32:
2393     Opc = X86::MOV32rm;
2394     RC  = &X86::GR32RegClass;
2395     break;
2396   case MVT::i64:
2397     // Must be in x86-64 mode.
2398     Opc = X86::MOV64rm;
2399     RC  = &X86::GR64RegClass;
2400     break;
2401   case MVT::f32:
2402     if (X86ScalarSSEf32) {
2403       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
2404       RC  = &X86::FR32RegClass;
2405     } else {
2406       Opc = X86::LD_Fp32m;
2407       RC  = &X86::RFP32RegClass;
2408     }
2409     break;
2410   case MVT::f64:
2411     if (X86ScalarSSEf64) {
2412       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
2413       RC  = &X86::FR64RegClass;
2414     } else {
2415       Opc = X86::LD_Fp64m;
2416       RC  = &X86::RFP64RegClass;
2417     }
2418     break;
2419   case MVT::f80:
2420     // No f80 support yet.
2421     return 0;
2422   }
2423
2424   // Materialize addresses with LEA instructions.
2425   if (isa<GlobalValue>(C)) {
2426     X86AddressMode AM;
2427     if (X86SelectAddress(C, AM)) {
2428       // If the expression is just a basereg, then we're done, otherwise we need
2429       // to emit an LEA.
2430       if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase &&
2431           AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0 && AM.GV == nullptr)
2432         return AM.Base.Reg;
2433
2434       Opc = TLI.getPointerTy() == MVT::i32 ? X86::LEA32r : X86::LEA64r;
2435       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2436       addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2437                              TII.get(Opc), ResultReg), AM);
2438       return ResultReg;
2439     }
2440     return 0;
2441   }
2442
2443   // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
2444   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(C->getType());
2445   if (Align == 0) {
2446     // Alignment of vector types.  FIXME!
2447     Align = DL.getTypeAllocSize(C->getType());
2448   }
2449
2450   // x86-32 PIC requires a PIC base register for constant pools.
2451   unsigned PICBase = 0;
2452   unsigned char OpFlag = 0;
2453   if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) { // Not dynamic-no-pic
2454     OpFlag = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
2455     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2456   } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
2457     OpFlag = X86II::MO_GOTOFF;
2458     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2459   } else if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
2460              TM.getCodeModel() == CodeModel::Small) {
2461     PICBase = X86::RIP;
2462   }
2463
2464   // Create the load from the constant pool.
2465   unsigned MCPOffset = MCP.getConstantPoolIndex(C, Align);
2466   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2467   addConstantPoolReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2468                                    TII.get(Opc), ResultReg),
2469                            MCPOffset, PICBase, OpFlag);
2470
2471   return ResultReg;
2472 }
2473
2474 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *C) {
2475   // Fail on dynamic allocas. At this point, getRegForValue has already
2476   // checked its CSE maps, so if we're here trying to handle a dynamic
2477   // alloca, we're not going to succeed. X86SelectAddress has a
2478   // check for dynamic allocas, because it's called directly from
2479   // various places, but TargetMaterializeAlloca also needs a check
2480   // in order to avoid recursion between getRegForValue,
2481   // X86SelectAddrss, and TargetMaterializeAlloca.
2482   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(C))
2483     return 0;
2484   assert(C->isStaticAlloca() && "dynamic alloca in the static alloca map?");
2485
2486   X86AddressMode AM;
2487   if (!X86SelectAddress(C, AM))
2488     return 0;
2489   unsigned Opc = Subtarget->is64Bit() ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
2490   const TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(TLI.getPointerTy());
2491   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2492   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2493                          TII.get(Opc), ResultReg), AM);
2494   return ResultReg;
2495 }
2496
2497 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF) {
2498   MVT VT;
2499   if (!isTypeLegal(CF->getType(), VT))
2500     return 0;
2501
2502   // Get opcode and regclass for the given zero.
2503   unsigned Opc = 0;
2504   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2505   switch (VT.SimpleTy) {
2506   default: return 0;
2507   case MVT::f32:
2508     if (X86ScalarSSEf32) {
2509       Opc = X86::FsFLD0SS;
2510       RC  = &X86::FR32RegClass;
2511     } else {
2512       Opc = X86::LD_Fp032;
2513       RC  = &X86::RFP32RegClass;
2514     }
2515     break;
2516   case MVT::f64:
2517     if (X86ScalarSSEf64) {
2518       Opc = X86::FsFLD0SD;
2519       RC  = &X86::FR64RegClass;
2520     } else {
2521       Opc = X86::LD_Fp064;
2522       RC  = &X86::RFP64RegClass;
2523     }
2524     break;
2525   case MVT::f80:
2526     // No f80 support yet.
2527     return 0;
2528   }
2529
2530   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2531   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg);
2532   return ResultReg;
2533 }
2534
2535
2536 bool X86FastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2537                                       const LoadInst *LI) {
2538   X86AddressMode AM;
2539   if (!X86SelectAddress(LI->getOperand(0), AM))
2540     return false;
2541
2542   const X86InstrInfo &XII = (const X86InstrInfo&)TII;
2543
2544   unsigned Size = DL.getTypeAllocSize(LI->getType());
2545   unsigned Alignment = LI->getAlignment();
2546
2547   SmallVector<MachineOperand, 8> AddrOps;
2548   AM.getFullAddress(AddrOps);
2549
2550   MachineInstr *Result =
2551     XII.foldMemoryOperandImpl(*FuncInfo.MF, MI, OpNo, AddrOps, Size, Alignment);
2552   if (!Result) return false;
2553
2554   FuncInfo.MBB->insert(FuncInfo.InsertPt, Result);
2555   MI->eraseFromParent();
2556   return true;
2557 }
2558
2559
2560 namespace llvm {
2561   FastISel *X86::createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
2562                                 const TargetLibraryInfo *libInfo) {
2563     return new X86FastISel(funcInfo, libInfo);
2564   }
2565 }