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 "X86InstrInfo.h"
  20 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  21 #include "X86RegisterInfo.h"
  22 #include "X86Subtarget.h"
  23 #include "X86TargetMachine.h"
  24 #include "llvm/Analysis/BranchProbabilityInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  32 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  33 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  34 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  35 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  36 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  37 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  38 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  39 #include "llvm/IR/Operator.h"
  40 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  42 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  43 using namespace llvm;
  44
  45 namespace {
  46
  47 class X86FastISel final : public FastISel {
  48   /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
  49   /// make the right decision when generating code for different targets.
  50   const X86Subtarget *Subtarget;
  51
  52   /// X86ScalarSSEf32, X86ScalarSSEf64 - Select between SSE or x87
  53   /// floating point ops.
  54   /// When SSE is available, use it for f32 operations.
  55   /// When SSE2 is available, use it for f64 operations.
  56   bool X86ScalarSSEf64;
  57   bool X86ScalarSSEf32;
  58
  59 public:
  60   explicit X86FastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
  61                        const TargetLibraryInfo *libInfo)
  62       : FastISel(funcInfo, libInfo) {
  63     Subtarget = &funcInfo.MF->getSubtarget<X86Subtarget>();
  64     X86ScalarSSEf64 = Subtarget->hasSSE2();
  65     X86ScalarSSEf32 = Subtarget->hasSSE1();
  66   }
  67
  68   bool fastSelectInstruction(const Instruction *I) override;
  69
  70   /// \brief The specified machine instr operand is a vreg, and that
  71   /// vreg is being provided by the specified load instruction.  If possible,
  72   /// try to fold the load as an operand to the instruction, returning true if
  73   /// possible.
  74   bool tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
  75                            const LoadInst *LI) override;
  76
  77   bool fastLowerArguments() override;
  78   bool fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) override;
  79   bool fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) override;
  80
  81 #include "X86GenFastISel.inc"
  82
  83 private:
  84   bool X86FastEmitCompare(const Value *LHS, const Value *RHS, EVT VT, DebugLoc DL);
  85
  86   bool X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM, MachineMemOperand *MMO,
  87                        unsigned &ResultReg);
  88
  89   bool X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val, const X86AddressMode &AM,
  90                         MachineMemOperand *MMO = nullptr, bool Aligned = false);
  91   bool X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, bool ValIsKill,
  92                         const X86AddressMode &AM,
  93                         MachineMemOperand *MMO = nullptr, bool Aligned = false);
  94
  95   bool X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT, unsigned Src, EVT SrcVT,
  96                          unsigned &ResultReg);
  97
  98   bool X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
  99   bool X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
 100
 101   bool X86SelectLoad(const Instruction *I);
 102
 103   bool X86SelectStore(const Instruction *I);
 104
 105   bool X86SelectRet(const Instruction *I);
 106
 107   bool X86SelectCmp(const Instruction *I);
 108
 109   bool X86SelectZExt(const Instruction *I);
 110
 111   bool X86SelectBranch(const Instruction *I);
 112
 113   bool X86SelectShift(const Instruction *I);
 114
 115   bool X86SelectDivRem(const Instruction *I);
 116
 117   bool X86FastEmitCMoveSelect(MVT RetVT, const Instruction *I);
 118
 119   bool X86FastEmitSSESelect(MVT RetVT, const Instruction *I);
 120
 121   bool X86FastEmitPseudoSelect(MVT RetVT, const Instruction *I);
 122
 123   bool X86SelectSelect(const Instruction *I);
 124
 125   bool X86SelectTrunc(const Instruction *I);
 126
 127   bool X86SelectFPExtOrFPTrunc(const Instruction *I, unsigned Opc,
 128                                const TargetRegisterClass *RC);
 129
 130   bool X86SelectFPExt(const Instruction *I);
 131   bool X86SelectFPTrunc(const Instruction *I);
 132   bool X86SelectSIToFP(const Instruction *I);
 133
 134   const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 135     return Subtarget->getInstrInfo();
 136   }
 137   const X86TargetMachine *getTargetMachine() const {
 138     return static_cast<const X86TargetMachine *>(&TM);
 139   }
 140
 141   bool handleConstantAddresses(const Value *V, X86AddressMode &AM);
 142
 143   unsigned X86MaterializeInt(const ConstantInt *CI, MVT VT);
 144   unsigned X86MaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT);
 145   unsigned X86MaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT);
 146   unsigned fastMaterializeConstant(const Constant *C) override;
 147
 148   unsigned fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *C) override;
 149
 150   unsigned fastMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF) override;
 151
 152   /// isScalarFPTypeInSSEReg - Return true if the specified scalar FP type is
 153   /// computed in an SSE register, not on the X87 floating point stack.
 154   bool isScalarFPTypeInSSEReg(EVT VT) const {
 155     return (VT == MVT::f64 && X86ScalarSSEf64) || // f64 is when SSE2
 156       (VT == MVT::f32 && X86ScalarSSEf32);   // f32 is when SSE1
 157   }
 158
 159   bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1 = false);
 160
 161   bool IsMemcpySmall(uint64_t Len);
 162
 163   bool TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
 164                           X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len);
 165
 166   bool foldX86XALUIntrinsic(X86::CondCode &CC, const Instruction *I,
 167                             const Value *Cond);
 168 };
 169
 170 } // end anonymous namespace.
 171
 172 static std::pair<X86::CondCode, bool>
 173 getX86ConditionCode(CmpInst::Predicate Predicate) {
 174   X86::CondCode CC = X86::COND_INVALID;
 175   bool NeedSwap = false;
 176   switch (Predicate) {
 177   default: break;
 178   // Floating-point Predicates
 179   case CmpInst::FCMP_UEQ: CC = X86::COND_E;       break;
 180   case CmpInst::FCMP_OLT: NeedSwap = true; // fall-through
 181   case CmpInst::FCMP_OGT: CC = X86::COND_A;       break;
 182   case CmpInst::FCMP_OLE: NeedSwap = true; // fall-through
 183   case CmpInst::FCMP_OGE: CC = X86::COND_AE;      break;
 184   case CmpInst::FCMP_UGT: NeedSwap = true; // fall-through
 185   case CmpInst::FCMP_ULT: CC = X86::COND_B;       break;
 186   case CmpInst::FCMP_UGE: NeedSwap = true; // fall-through
 187   case CmpInst::FCMP_ULE: CC = X86::COND_BE;      break;
 188   case CmpInst::FCMP_ONE: CC = X86::COND_NE;      break;
 189   case CmpInst::FCMP_UNO: CC = X86::COND_P;       break;
 190   case CmpInst::FCMP_ORD: CC = X86::COND_NP;      break;
 191   case CmpInst::FCMP_OEQ: // fall-through
 192   case CmpInst::FCMP_UNE: CC = X86::COND_INVALID; break;
 193
 194   // Integer Predicates
 195   case CmpInst::ICMP_EQ:  CC = X86::COND_E;       break;
 196   case CmpInst::ICMP_NE:  CC = X86::COND_NE;      break;
 197   case CmpInst::ICMP_UGT: CC = X86::COND_A;       break;
 198   case CmpInst::ICMP_UGE: CC = X86::COND_AE;      break;
 199   case CmpInst::ICMP_ULT: CC = X86::COND_B;       break;
 200   case CmpInst::ICMP_ULE: CC = X86::COND_BE;      break;
 201   case CmpInst::ICMP_SGT: CC = X86::COND_G;       break;
 202   case CmpInst::ICMP_SGE: CC = X86::COND_GE;      break;
 203   case CmpInst::ICMP_SLT: CC = X86::COND_L;       break;
 204   case CmpInst::ICMP_SLE: CC = X86::COND_LE;      break;
 205   }
 206
 207   return std::make_pair(CC, NeedSwap);
 208 }
 209
 210 static std::pair<unsigned, bool>
 211 getX86SSEConditionCode(CmpInst::Predicate Predicate) {
 212   unsigned CC;
 213   bool NeedSwap = false;
 214
 215   // SSE Condition code mapping:
 216   //  0 - EQ
 217   //  1 - LT
 218   //  2 - LE
 219   //  3 - UNORD
 220   //  4 - NEQ
 221   //  5 - NLT
 222   //  6 - NLE
 223   //  7 - ORD
 224   switch (Predicate) {
 225   default: llvm_unreachable("Unexpected predicate");
 226   case CmpInst::FCMP_OEQ: CC = 0;          break;
 227   case CmpInst::FCMP_OGT: NeedSwap = true; // fall-through
 228   case CmpInst::FCMP_OLT: CC = 1;          break;
 229   case CmpInst::FCMP_OGE: NeedSwap = true; // fall-through
 230   case CmpInst::FCMP_OLE: CC = 2;          break;
 231   case CmpInst::FCMP_UNO: CC = 3;          break;
 232   case CmpInst::FCMP_UNE: CC = 4;          break;
 233   case CmpInst::FCMP_ULE: NeedSwap = true; // fall-through
 234   case CmpInst::FCMP_UGE: CC = 5;          break;
 235   case CmpInst::FCMP_ULT: NeedSwap = true; // fall-through
 236   case CmpInst::FCMP_UGT: CC = 6;          break;
 237   case CmpInst::FCMP_ORD: CC = 7;          break;
 238   case CmpInst::FCMP_UEQ:
 239   case CmpInst::FCMP_ONE: CC = 8;          break;
 240   }
 241
 242   return std::make_pair(CC, NeedSwap);
 243 }
 244
 245 /// \brief Check if it is possible to fold the condition from the XALU intrinsic
 246 /// into the user. The condition code will only be updated on success.
 247 bool X86FastISel::foldX86XALUIntrinsic(X86::CondCode &CC, const Instruction *I,
 248                                        const Value *Cond) {
 249   if (!isa<ExtractValueInst>(Cond))
 250     return false;
 251
 252   const auto *EV = cast<ExtractValueInst>(Cond);
 253   if (!isa<IntrinsicInst>(EV->getAggregateOperand()))
 254     return false;
 255
 256   const auto *II = cast<IntrinsicInst>(EV->getAggregateOperand());
 257   MVT RetVT;
 258   const Function *Callee = II->getCalledFunction();
 259   Type *RetTy =
 260     cast<StructType>(Callee->getReturnType())->getTypeAtIndex(0U);
 261   if (!isTypeLegal(RetTy, RetVT))
 262     return false;
 263
 264   if (RetVT != MVT::i32 && RetVT != MVT::i64)
 265     return false;
 266
 267   X86::CondCode TmpCC;
 268   switch (II->getIntrinsicID()) {
 269   default: return false;
 270   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 271   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 272   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 273   case Intrinsic::umul_with_overflow: TmpCC = X86::COND_O; break;
 274   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 275   case Intrinsic::usub_with_overflow: TmpCC = X86::COND_B; break;
 276   }
 277
 278   // Check if both instructions are in the same basic block.
 279   if (II->getParent() != I->getParent())
 280     return false;
 281
 282   // Make sure nothing is in the way
 283   BasicBlock::const_iterator Start = I;
 284   BasicBlock::const_iterator End = II;
 285   for (auto Itr = std::prev(Start); Itr != End; --Itr) {
 286     // We only expect extractvalue instructions between the intrinsic and the
 287     // instruction to be selected.
 288     if (!isa<ExtractValueInst>(Itr))
 289       return false;
 290
 291     // Check that the extractvalue operand comes from the intrinsic.
 292     const auto *EVI = cast<ExtractValueInst>(Itr);
 293     if (EVI->getAggregateOperand() != II)
 294       return false;
 295   }
 296
 297   CC = TmpCC;
 298   return true;
 299 }
 300
 301 bool X86FastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1) {
 302   EVT evt = TLI.getValueType(Ty, /*HandleUnknown=*/true);
 303   if (evt == MVT::Other || !evt.isSimple())
 304     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 305     return false;
 306
 307   VT = evt.getSimpleVT();
 308   // For now, require SSE/SSE2 for performing floating-point operations,
 309   // since x87 requires additional work.
 310   if (VT == MVT::f64 && !X86ScalarSSEf64)
 311     return false;
 312   if (VT == MVT::f32 && !X86ScalarSSEf32)
 313     return false;
 314   // Similarly, no f80 support yet.
 315   if (VT == MVT::f80)
 316     return false;
 317   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
 318   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
 319   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
 320   // support it.
 321   return (AllowI1 && VT == MVT::i1) || TLI.isTypeLegal(VT);
 322 }
 323
 324 #include "X86GenCallingConv.inc"
 325
 326 /// X86FastEmitLoad - Emit a machine instruction to load a value of type VT.
 327 /// The address is either pre-computed, i.e. Ptr, or a GlobalAddress, i.e. GV.
 328 /// Return true and the result register by reference if it is possible.
 329 bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
 330                                   MachineMemOperand *MMO, unsigned &ResultReg) {
 331   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
 332   unsigned Opc = 0;
 333   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
 334   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 335   default: return false;
 336   case MVT::i1:
 337   case MVT::i8:
 338     Opc = X86::MOV8rm;
 339     RC  = &X86::GR8RegClass;
 340     break;
 341   case MVT::i16:
 342     Opc = X86::MOV16rm;
 343     RC  = &X86::GR16RegClass;
 344     break;
 345   case MVT::i32:
 346     Opc = X86::MOV32rm;
 347     RC  = &X86::GR32RegClass;
 348     break;
 349   case MVT::i64:
 350     // Must be in x86-64 mode.
 351     Opc = X86::MOV64rm;
 352     RC  = &X86::GR64RegClass;
 353     break;
 354   case MVT::f32:
 355     if (X86ScalarSSEf32) {
 356       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
 357       RC  = &X86::FR32RegClass;
 358     } else {
 359       Opc = X86::LD_Fp32m;
 360       RC  = &X86::RFP32RegClass;
 361     }
 362     break;
 363   case MVT::f64:
 364     if (X86ScalarSSEf64) {
 365       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
 366       RC  = &X86::FR64RegClass;
 367     } else {
 368       Opc = X86::LD_Fp64m;
 369       RC  = &X86::RFP64RegClass;
 370     }
 371     break;
 372   case MVT::f80:
 373     // No f80 support yet.
 374     return false;
 375   }
 376
 377   ResultReg = createResultReg(RC);
 378   MachineInstrBuilder MIB =
 379     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg);
 380   addFullAddress(MIB, AM);
 381   if (MMO)
 382     MIB->addMemOperand(*FuncInfo.MF, MMO);
 383   return true;
 384 }
 385
 386 /// X86FastEmitStore - Emit a machine instruction to store a value Val of
 387 /// type VT. The address is either pre-computed, consisted of a base ptr, Ptr
 388 /// and a displacement offset, or a GlobalAddress,
 389 /// i.e. V. Return true if it is possible.
 390 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, bool ValIsKill,
 391                                    const X86AddressMode &AM,
 392                                    MachineMemOperand *MMO, bool Aligned) {
 393   // Get opcode and regclass of the output for the given store instruction.
 394   unsigned Opc = 0;
 395   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 396   case MVT::f80: // No f80 support yet.
 397   default: return false;
 398   case MVT::i1: {
 399     // Mask out all but lowest bit.
 400     unsigned AndResult = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
 401     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
 402             TII.get(X86::AND8ri), AndResult)
 403       .addReg(ValReg, getKillRegState(ValIsKill)).addImm(1);
 404     ValReg = AndResult;
 405   }
 406   // FALLTHROUGH, handling i1 as i8.
 407   case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mr;  break;
 408   case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mr; break;
 409   case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mr; break;
 410   case MVT::i64: Opc = X86::MOV64mr; break; // Must be in x86-64 mode.
 411   case MVT::f32:
 412     Opc = X86ScalarSSEf32 ?
 413           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSmr : X86::MOVSSmr) : X86::ST_Fp32m;
 414     break;
 415   case MVT::f64:
 416     Opc = X86ScalarSSEf64 ?
 417           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDmr : X86::MOVSDmr) : X86::ST_Fp64m;
 418     break;
 419   case MVT::v4f32:
 420     if (Aligned)
 421       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPSmr : X86::MOVAPSmr;
 422     else
 423       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPSmr : X86::MOVUPSmr;
 424     break;
 425   case MVT::v2f64:
 426     if (Aligned)
 427       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPDmr : X86::MOVAPDmr;
 428     else
 429       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPDmr : X86::MOVUPDmr;
 430     break;
 431   case MVT::v4i32:
 432   case MVT::v2i64:
 433   case MVT::v8i16:
 434   case MVT::v16i8:
 435     if (Aligned)
 436       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQAmr : X86::MOVDQAmr;
 437     else
 438       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQUmr : X86::MOVDQUmr;
 439     break;
 440   }
 441
 442   MachineInstrBuilder MIB =
 443     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc));
 444   addFullAddress(MIB, AM).addReg(ValReg, getKillRegState(ValIsKill));
 445   if (MMO)
 446     MIB->addMemOperand(*FuncInfo.MF, MMO);
 447
 448   return true;
 449 }
 450
 451 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val,
 452                                    const X86AddressMode &AM,
 453                                    MachineMemOperand *MMO, bool Aligned) {
 454   // Handle 'null' like i32/i64 0.
 455   if (isa<ConstantPointerNull>(Val))
 456     Val = Constant::getNullValue(DL.getIntPtrType(Val->getContext()));
 457
 458   // If this is a store of a simple constant, fold the constant into the store.
 459   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
 460     unsigned Opc = 0;
 461     bool Signed = true;
 462     switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 463     default: break;
 464     case MVT::i1:  Signed = false;     // FALLTHROUGH to handle as i8.
 465     case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mi;  break;
 466     case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mi; break;
 467     case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mi; break;
 468     case MVT::i64:
 469       // Must be a 32-bit sign extended value.
 470       if (isInt<32>(CI->getSExtValue()))
 471         Opc = X86::MOV64mi32;
 472       break;
 473     }
 474
 475     if (Opc) {
 476       MachineInstrBuilder MIB =
 477         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc));
 478       addFullAddress(MIB, AM).addImm(Signed ? (uint64_t) CI->getSExtValue()
 479                                             : CI->getZExtValue());
 480       if (MMO)
 481         MIB->addMemOperand(*FuncInfo.MF, MMO);
 482       return true;
 483     }
 484   }
 485
 486   unsigned ValReg = getRegForValue(Val);
 487   if (ValReg == 0)
 488     return false;
 489
 490   bool ValKill = hasTrivialKill(Val);
 491   return X86FastEmitStore(VT, ValReg, ValKill, AM, MMO, Aligned);
 492 }
 493
 494 /// X86FastEmitExtend - Emit a machine instruction to extend a value Src of
 495 /// type SrcVT to type DstVT using the specified extension opcode Opc (e.g.
 496 /// ISD::SIGN_EXTEND).
 497 bool X86FastISel::X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT,
 498                                     unsigned Src, EVT SrcVT,
 499                                     unsigned &ResultReg) {
 500   unsigned RR = fastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Opc,
 501                            Src, /*TODO: Kill=*/false);
 502   if (RR == 0)
 503     return false;
 504
 505   ResultReg = RR;
 506   return true;
 507 }
 508
 509 bool X86FastISel::handleConstantAddresses(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 510   // Handle constant address.
 511   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 512     // Can't handle alternate code models yet.
 513     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 514       return false;
 515
 516     // Can't handle TLS yet.
 517     if (GV->isThreadLocal())
 518       return false;
 519
 520     // RIP-relative addresses can't have additional register operands, so if
 521     // we've already folded stuff into the addressing mode, just force the
 522     // global value into its own register, which we can use as the basereg.
 523     if (!Subtarget->isPICStyleRIPRel() ||
 524         (AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0)) {
 525       // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the address.
 526       AM.GV = GV;
 527
 528       // Allow the subtarget to classify the global.
 529       unsigned char GVFlags = Subtarget->ClassifyGlobalReference(GV, TM);
 530
 531       // If this reference is relative to the pic base, set it now.
 532       if (isGlobalRelativeToPICBase(GVFlags)) {
 533         // FIXME: How do we know Base.Reg is free??
 534         AM.Base.Reg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
 535       }
 536
 537       // Unless the ABI requires an extra load, return a direct reference to
 538       // the global.
 539       if (!isGlobalStubReference(GVFlags)) {
 540         if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 541           // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
 542           // base and index registers are unused.
 543           assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
 544           AM.Base.Reg = X86::RIP;
 545         }
 546         AM.GVOpFlags = GVFlags;
 547         return true;
 548       }
 549
 550       // Ok, we need to do a load from a stub.  If we've already loaded from
 551       // this stub, reuse the loaded pointer, otherwise emit the load now.
 552       DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = LocalValueMap.find(V);
 553       unsigned LoadReg;
 554       if (I != LocalValueMap.end() && I->second != 0) {
 555         LoadReg = I->second;
 556       } else {
 557         // Issue load from stub.
 558         unsigned Opc = 0;
 559         const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
 560         X86AddressMode StubAM;
 561         StubAM.Base.Reg = AM.Base.Reg;
 562         StubAM.GV = GV;
 563         StubAM.GVOpFlags = GVFlags;
 564
 565         // Prepare for inserting code in the local-value area.
 566         SavePoint SaveInsertPt = enterLocalValueArea();
 567
 568         if (TLI.getPointerTy() == MVT::i64) {
 569           Opc = X86::MOV64rm;
 570           RC  = &X86::GR64RegClass;
 571
 572           if (Subtarget->isPICStyleRIPRel())
 573             StubAM.Base.Reg = X86::RIP;
 574         } else {
 575           Opc = X86::MOV32rm;
 576           RC  = &X86::GR32RegClass;
 577         }
 578
 579         LoadReg = createResultReg(RC);
 580         MachineInstrBuilder LoadMI =
 581           BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), LoadReg);
 582         addFullAddress(LoadMI, StubAM);
 583
 584         // Ok, back to normal mode.
 585         leaveLocalValueArea(SaveInsertPt);
 586
 587         // Prevent loading GV stub multiple times in same MBB.
 588         LocalValueMap[V] = LoadReg;
 589       }
 590
 591       // Now construct the final address. Note that the Disp, Scale,
 592       // and Index values may already be set here.
 593       AM.Base.Reg = LoadReg;
 594       AM.GV = nullptr;
 595       return true;
 596     }
 597   }
 598
 599   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
 600   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 601     if (AM.Base.Reg == 0) {
 602       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
 603       return AM.Base.Reg != 0;
 604     }
 605     if (AM.IndexReg == 0) {
 606       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
 607       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
 608       return AM.IndexReg != 0;
 609     }
 610   }
 611
 612   return false;
 613 }
 614
 615 /// X86SelectAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
 616 ///
 617 bool X86FastISel::X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 618   SmallVector<const Value *, 32> GEPs;
 619 redo_gep:
 620   const User *U = nullptr;
 621   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 622   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
 623     // Don't walk into other basic blocks; it's possible we haven't
 624     // visited them yet, so the instructions may not yet be assigned
 625     // virtual registers.
 626     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(V)) ||
 627         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
 628       Opcode = I->getOpcode();
 629       U = I;
 630     }
 631   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 632     Opcode = C->getOpcode();
 633     U = C;
 634   }
 635
 636   if (PointerType *Ty = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 637     if (Ty->getAddressSpace() > 255)
 638       // Fast instruction selection doesn't support the special
 639       // address spaces.
 640       return false;
 641
 642   switch (Opcode) {
 643   default: break;
 644   case Instruction::BitCast:
 645     // Look past bitcasts.
 646     return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 647
 648   case Instruction::IntToPtr:
 649     // Look past no-op inttoptrs.
 650     if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 651       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 652     break;
 653
 654   case Instruction::PtrToInt:
 655     // Look past no-op ptrtoints.
 656     if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 657       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 658     break;
 659
 660   case Instruction::Alloca: {
 661     // Do static allocas.
 662     const AllocaInst *A = cast<AllocaInst>(V);
 663     DenseMap<const AllocaInst *, int>::iterator SI =
 664       FuncInfo.StaticAllocaMap.find(A);
 665     if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 666       AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
 667       AM.Base.FrameIndex = SI->second;
 668       return true;
 669     }
 670     break;
 671   }
 672
 673   case Instruction::Add: {
 674     // Adds of constants are common and easy enough.
 675     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
 676       uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp + (uint64_t)CI->getSExtValue();
 677       // They have to fit in the 32-bit signed displacement field though.
 678       if (isInt<32>(Disp)) {
 679         AM.Disp = (uint32_t)Disp;
 680         return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
 681       }
 682     }
 683     break;
 684   }
 685
 686   case Instruction::GetElementPtr: {
 687     X86AddressMode SavedAM = AM;
 688
 689     // Pattern-match simple GEPs.
 690     uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp;
 691     unsigned IndexReg = AM.IndexReg;
 692     unsigned Scale = AM.Scale;
 693     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
 694     // Iterate through the indices, folding what we can. Constants can be
 695     // folded, and one dynamic index can be handled, if the scale is supported.
 696     for (User::const_op_iterator i = U->op_begin() + 1, e = U->op_end();
 697          i != e; ++i, ++GTI) {
 698       const Value *Op = *i;
 699       if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 700         const StructLayout *SL = DL.getStructLayout(STy);
 701         Disp += SL->getElementOffset(cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue());
 702         continue;
 703       }
 704
 705       // A array/variable index is always of the form i*S where S is the
 706       // constant scale size.  See if we can push the scale into immediates.
 707       uint64_t S = DL.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 708       for (;;) {
 709         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 710           // Constant-offset addressing.
 711           Disp += CI->getSExtValue() * S;
 712           break;
 713         }
 714         if (canFoldAddIntoGEP(U, Op)) {
 715           // A compatible add with a constant operand. Fold the constant.
 716           ConstantInt *CI =
 717             cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
 718           Disp += CI->getSExtValue() * S;
 719           // Iterate on the other operand.
 720           Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
 721           continue;
 722         }
 723         if (IndexReg == 0 &&
 724             (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) &&
 725             (S == 1 || S == 2 || S == 4 || S == 8)) {
 726           // Scaled-index addressing.
 727           Scale = S;
 728           IndexReg = getRegForGEPIndex(Op).first;
 729           if (IndexReg == 0)
 730             return false;
 731           break;
 732         }
 733         // Unsupported.
 734         goto unsupported_gep;
 735       }
 736     }
 737
 738     // Check for displacement overflow.
 739     if (!isInt<32>(Disp))
 740       break;
 741
 742     AM.IndexReg = IndexReg;
 743     AM.Scale = Scale;
 744     AM.Disp = (uint32_t)Disp;
 745     GEPs.push_back(V);
 746
 747     if (const GetElementPtrInst *GEP =
 748           dyn_cast<GetElementPtrInst>(U->getOperand(0))) {
 749       // Ok, the GEP indices were covered by constant-offset and scaled-index
 750       // addressing. Update the address state and move on to examining the base.
 751       V = GEP;
 752       goto redo_gep;
 753     } else if (X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM)) {
 754       return true;
 755     }
 756
 757     // If we couldn't merge the gep value into this addr mode, revert back to
 758     // our address and just match the value instead of completely failing.
 759     AM = SavedAM;
 760
 761     for (SmallVectorImpl<const Value *>::reverse_iterator
 762            I = GEPs.rbegin(), E = GEPs.rend(); I != E; ++I)
 763       if (handleConstantAddresses(*I, AM))
 764         return true;
 765
 766     return false;
 767   unsupported_gep:
 768     // Ok, the GEP indices weren't all covered.
 769     break;
 770   }
 771   }
 772
 773   return handleConstantAddresses(V, AM);
 774 }
 775
 776 /// X86SelectCallAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
 777 ///
 778 bool X86FastISel::X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
 779   const User *U = nullptr;
 780   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 781   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 782   // Record if the value is defined in the same basic block.
 783   //
 784   // This information is crucial to know whether or not folding an
 785   // operand is valid.
 786   // Indeed, FastISel generates or reuses a virtual register for all
 787   // operands of all instructions it selects. Obviously, the definition and
 788   // its uses must use the same virtual register otherwise the produced
 789   // code is incorrect.
 790   // Before instruction selection, FunctionLoweringInfo::set sets the virtual
 791   // registers for values that are alive across basic blocks. This ensures
 792   // that the values are consistently set between across basic block, even
 793   // if different instruction selection mechanisms are used (e.g., a mix of
 794   // SDISel and FastISel).
 795   // For values local to a basic block, the instruction selection process
 796   // generates these virtual registers with whatever method is appropriate
 797   // for its needs. In particular, FastISel and SDISel do not share the way
 798   // local virtual registers are set.
 799   // Therefore, this is impossible (or at least unsafe) to share values
 800   // between basic blocks unless they use the same instruction selection
 801   // method, which is not guarantee for X86.
 802   // Moreover, things like hasOneUse could not be used accurately, if we
 803   // allow to reference values across basic blocks whereas they are not
 804   // alive across basic blocks initially.
 805   bool InMBB = true;
 806   if (I) {
 807     Opcode = I->getOpcode();
 808     U = I;
 809     InMBB = I->getParent() == FuncInfo.MBB->getBasicBlock();
 810   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 811     Opcode = C->getOpcode();
 812     U = C;
 813   }
 814
 815   switch (Opcode) {
 816   default: break;
 817   case Instruction::BitCast:
 818     // Look past bitcasts if its operand is in the same BB.
 819     if (InMBB)
 820       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 821     break;
 822
 823   case Instruction::IntToPtr:
 824     // Look past no-op inttoptrs if its operand is in the same BB.
 825     if (InMBB &&
 826         TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 827       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 828     break;
 829
 830   case Instruction::PtrToInt:
 831     // Look past no-op ptrtoints if its operand is in the same BB.
 832     if (InMBB &&
 833         TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 834       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
 835     break;
 836   }
 837
 838   // Handle constant address.
 839   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 840     // Can't handle alternate code models yet.
 841     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 842       return false;
 843
 844     // RIP-relative addresses can't have additional register operands.
 845     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
 846         (AM.Base.Reg != 0 || AM.IndexReg != 0))
 847       return false;
 848
 849     // Can't handle DLL Import.
 850     if (GV->hasDLLImportStorageClass())
 851       return false;
 852
 853     // Can't handle TLS.
 854     if (const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
 855       if (GVar->isThreadLocal())
 856         return false;
 857
 858     // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the basic address.
 859     AM.GV = GV;
 860
 861     // No ABI requires an extra load for anything other than DLLImport, which
 862     // we rejected above. Return a direct reference to the global.
 863     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 864       // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
 865       // base and index registers are unused.
 866       assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
 867       AM.Base.Reg = X86::RIP;
 868     } else if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) {
 869       AM.GVOpFlags = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 870     } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
 871       AM.GVOpFlags = X86II::MO_GOTOFF;
 872     }
 873
 874     return true;
 875   }
 876
 877   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
 878   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
 879     if (AM.Base.Reg == 0) {
 880       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
 881       return AM.Base.Reg != 0;
 882     }
 883     if (AM.IndexReg == 0) {
 884       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
 885       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
 886       return AM.IndexReg != 0;
 887     }
 888   }
 889
 890   return false;
 891 }
 892
 893
 894 /// X86SelectStore - Select and emit code to implement store instructions.
 895 bool X86FastISel::X86SelectStore(const Instruction *I) {
 896   // Atomic stores need special handling.
 897   const StoreInst *S = cast<StoreInst>(I);
 898
 899   if (S->isAtomic())
 900     return false;
 901
 902   const Value *Val = S->getValueOperand();
 903   const Value *Ptr = S->getPointerOperand();
 904
 905   MVT VT;
 906   if (!isTypeLegal(Val->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
 907     return false;
 908
 909   unsigned Alignment = S->getAlignment();
 910   unsigned ABIAlignment = DL.getABITypeAlignment(Val->getType());
 911   if (Alignment == 0) // Ensure that codegen never sees alignment 0
 912     Alignment = ABIAlignment;
 913   bool Aligned = Alignment >= ABIAlignment;
 914
 915   X86AddressMode AM;
 916   if (!X86SelectAddress(Ptr, AM))
 917     return false;
 918
 919   return X86FastEmitStore(VT, Val, AM, createMachineMemOperandFor(I), Aligned);
 920 }
 921
 922 /// X86SelectRet - Select and emit code to implement ret instructions.
 923 bool X86FastISel::X86SelectRet(const Instruction *I) {
 924   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
 925   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
 926   const X86MachineFunctionInfo *X86MFInfo =
 927       FuncInfo.MF->getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 928
 929   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
 930     return false;
 931
 932   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
 933   if (CC != CallingConv::C &&
 934       CC != CallingConv::Fast &&
 935       CC != CallingConv::X86_FastCall &&
 936       CC != CallingConv::X86_64_SysV)
 937     return false;
 938
 939   if (Subtarget->isCallingConvWin64(CC))
 940     return false;
 941
 942   // Don't handle popping bytes on return for now.
 943   if (X86MFInfo->getBytesToPopOnReturn() != 0)
 944     return false;
 945
 946   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
 947   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
 948   if (CC == CallingConv::Fast && TM.Options.GuaranteedTailCallOpt)
 949     return false;
 950
 951   // Let SDISel handle vararg functions.
 952   if (F.isVarArg())
 953     return false;
 954
 955   // Build a list of return value registers.
 956   SmallVector<unsigned, 4> RetRegs;
 957
 958   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
 959     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
 960     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes(), Outs, TLI);
 961
 962     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
 963     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
 964     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, ValLocs, I->getContext());
 965     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_X86);
 966
 967     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
 968     unsigned Reg = getRegForValue(RV);
 969     if (Reg == 0)
 970       return false;
 971
 972     // Only handle a single return value for now.
 973     if (ValLocs.size() != 1)
 974       return false;
 975
 976     CCValAssign &VA = ValLocs[0];
 977
 978     // Don't bother handling odd stuff for now.
 979     if (VA.getLocInfo() != CCValAssign::Full)
 980       return false;
 981     // Only handle register returns for now.
 982     if (!VA.isRegLoc())
 983       return false;
 984
 985     // The calling-convention tables for x87 returns don't tell
 986     // the whole story.
 987     if (VA.getLocReg() == X86::FP0 || VA.getLocReg() == X86::FP1)
 988       return false;
 989
 990     unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
 991     EVT SrcVT = TLI.getValueType(RV->getType());
 992     EVT DstVT = VA.getValVT();
 993     // Special handling for extended integers.
 994     if (SrcVT != DstVT) {
 995       if (SrcVT != MVT::i1 && SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i16)
 996         return false;
 997
 998       if (!Outs[0].Flags.isZExt() && !Outs[0].Flags.isSExt())
 999         return false;
1000
1001       assert(DstVT == MVT::i32 && "X86 should always ext to i32");
1002
1003       if (SrcVT == MVT::i1) {
1004         if (Outs[0].Flags.isSExt())
1005           return false;
1006         SrcReg = fastEmitZExtFromI1(MVT::i8, SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
1007         SrcVT = MVT::i8;
1008       }
1009       unsigned Op = Outs[0].Flags.isZExt() ? ISD::ZERO_EXTEND :
1010                                              ISD::SIGN_EXTEND;
1011       SrcReg = fastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Op,
1012                           SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
1013     }
1014
1015     // Make the copy.
1016     unsigned DstReg = VA.getLocReg();
1017     const TargetRegisterClass *SrcRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
1018     // Avoid a cross-class copy. This is very unlikely.
1019     if (!SrcRC->contains(DstReg))
1020       return false;
1021     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1022             TII.get(TargetOpcode::COPY), DstReg).addReg(SrcReg);
1023
1024     // Add register to return instruction.
1025     RetRegs.push_back(VA.getLocReg());
1026   }
1027
1028   // The x86-64 ABI for returning structs by value requires that we copy
1029   // the sret argument into %rax for the return. We saved the argument into
1030   // a virtual register in the entry block, so now we copy the value out
1031   // and into %rax. We also do the same with %eax for Win32.
1032   if (F.hasStructRetAttr() &&
1033       (Subtarget->is64Bit() || Subtarget->isTargetKnownWindowsMSVC())) {
1034     unsigned Reg = X86MFInfo->getSRetReturnReg();
1035     assert(Reg &&
1036            "SRetReturnReg should have been set in LowerFormalArguments()!");
1037     unsigned RetReg = Subtarget->is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1038     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1039             TII.get(TargetOpcode::COPY), RetReg).addReg(Reg);
1040     RetRegs.push_back(RetReg);
1041   }
1042
1043   // Now emit the RET.
1044   MachineInstrBuilder MIB =
1045     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1046             TII.get(Subtarget->is64Bit() ? X86::RETQ : X86::RETL));
1047   for (unsigned i = 0, e = RetRegs.size(); i != e; ++i)
1048     MIB.addReg(RetRegs[i], RegState::Implicit);
1049   return true;
1050 }
1051
1052 /// X86SelectLoad - Select and emit code to implement load instructions.
1053 ///
1054 bool X86FastISel::X86SelectLoad(const Instruction *I) {
1055   const LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
1056
1057   // Atomic loads need special handling.
1058   if (LI->isAtomic())
1059     return false;
1060
1061   MVT VT;
1062   if (!isTypeLegal(LI->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
1063     return false;
1064
1065   const Value *Ptr = LI->getPointerOperand();
1066
1067   X86AddressMode AM;
1068   if (!X86SelectAddress(Ptr, AM))
1069     return false;
1070
1071   unsigned ResultReg = 0;
1072   if (!X86FastEmitLoad(VT, AM, createMachineMemOperandFor(LI), ResultReg))
1073     return false;
1074
1075   updateValueMap(I, ResultReg);
1076   return true;
1077 }
1078
1079 static unsigned X86ChooseCmpOpcode(EVT VT, const X86Subtarget *Subtarget) {
1080   bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
1081   bool X86ScalarSSEf32 = Subtarget->hasSSE1();
1082   bool X86ScalarSSEf64 = Subtarget->hasSSE2();
1083
1084   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1085   default:       return 0;
1086   case MVT::i8:  return X86::CMP8rr;
1087   case MVT::i16: return X86::CMP16rr;
1088   case MVT::i32: return X86::CMP32rr;
1089   case MVT::i64: return X86::CMP64rr;
1090   case MVT::f32:
1091     return X86ScalarSSEf32 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISSrr : X86::UCOMISSrr) : 0;
1092   case MVT::f64:
1093     return X86ScalarSSEf64 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISDrr : X86::UCOMISDrr) : 0;
1094   }
1095 }
1096
1097 /// X86ChooseCmpImmediateOpcode - If we have a comparison with RHS as the RHS
1098 /// of the comparison, return an opcode that works for the compare (e.g.
1099 /// CMP32ri) otherwise return 0.
1100 static unsigned X86ChooseCmpImmediateOpcode(EVT VT, const ConstantInt *RHSC) {
1101   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1102   // Otherwise, we can't fold the immediate into this comparison.
1103   default: return 0;
1104   case MVT::i8: return X86::CMP8ri;
1105   case MVT::i16: return X86::CMP16ri;
1106   case MVT::i32: return X86::CMP32ri;
1107   case MVT::i64:
1108     // 64-bit comparisons are only valid if the immediate fits in a 32-bit sext
1109     // field.
1110     if ((int)RHSC->getSExtValue() == RHSC->getSExtValue())
1111       return X86::CMP64ri32;
1112     return 0;
1113   }
1114 }
1115
1116 bool X86FastISel::X86FastEmitCompare(const Value *Op0, const Value *Op1,
1117                                      EVT VT, DebugLoc CurDbgLoc) {
1118   unsigned Op0Reg = getRegForValue(Op0);
1119   if (Op0Reg == 0) return false;
1120
1121   // Handle 'null' like i32/i64 0.
1122   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1))
1123     Op1 = Constant::getNullValue(DL.getIntPtrType(Op0->getContext()));
1124
1125   // We have two options: compare with register or immediate.  If the RHS of
1126   // the compare is an immediate that we can fold into this compare, use
1127   // CMPri, otherwise use CMPrr.
1128   if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1129     if (unsigned CompareImmOpc = X86ChooseCmpImmediateOpcode(VT, Op1C)) {
1130       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, CurDbgLoc, TII.get(CompareImmOpc))
1131         .addReg(Op0Reg)
1132         .addImm(Op1C->getSExtValue());
1133       return true;
1134     }
1135   }
1136
1137   unsigned CompareOpc = X86ChooseCmpOpcode(VT, Subtarget);
1138   if (CompareOpc == 0) return false;
1139
1140   unsigned Op1Reg = getRegForValue(Op1);
1141   if (Op1Reg == 0) return false;
1142   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, CurDbgLoc, TII.get(CompareOpc))
1143     .addReg(Op0Reg)
1144     .addReg(Op1Reg);
1145
1146   return true;
1147 }
1148
1149 bool X86FastISel::X86SelectCmp(const Instruction *I) {
1150   const CmpInst *CI = cast<CmpInst>(I);
1151
1152   MVT VT;
1153   if (!isTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT))
1154     return false;
1155
1156   // Try to optimize or fold the cmp.
1157   CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(CI);
1158   unsigned ResultReg = 0;
1159   switch (Predicate) {
1160   default: break;
1161   case CmpInst::FCMP_FALSE: {
1162     ResultReg = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
1163     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV32r0),
1164             ResultReg);
1165     ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8, ResultReg, /*Kill=*/true,
1166                                            X86::sub_8bit);
1167     if (!ResultReg)
1168       return false;
1169     break;
1170   }
1171   case CmpInst::FCMP_TRUE: {
1172     ResultReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1173     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV8ri),
1174             ResultReg).addImm(1);
1175     break;
1176   }
1177   }
1178
1179   if (ResultReg) {
1180     updateValueMap(I, ResultReg);
1181     return true;
1182   }
1183
1184   const Value *LHS = CI->getOperand(0);
1185   const Value *RHS = CI->getOperand(1);
1186
1187   // The optimizer might have replaced fcmp oeq %x, %x with fcmp ord %x, 0.0.
1188   // We don't have to materialize a zero constant for this case and can just use
1189   // %x again on the RHS.
1190   if (Predicate == CmpInst::FCMP_ORD || Predicate == CmpInst::FCMP_UNO) {
1191     const auto *RHSC = dyn_cast<ConstantFP>(RHS);
1192     if (RHSC && RHSC->isNullValue())
1193       RHS = LHS;
1194   }
1195
1196   // FCMP_OEQ and FCMP_UNE cannot be checked with a single instruction.
1197   static unsigned SETFOpcTable[2][3] = {
1198     { X86::SETEr,  X86::SETNPr, X86::AND8rr },
1199     { X86::SETNEr, X86::SETPr,  X86::OR8rr  }
1200   };
1201   unsigned *SETFOpc = nullptr;
1202   switch (Predicate) {
1203   default: break;
1204   case CmpInst::FCMP_OEQ: SETFOpc = &SETFOpcTable[0][0]; break;
1205   case CmpInst::FCMP_UNE: SETFOpc = &SETFOpcTable[1][0]; break;
1206   }
1207
1208   ResultReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1209   if (SETFOpc) {
1210     if (!X86FastEmitCompare(LHS, RHS, VT, I->getDebugLoc()))
1211       return false;
1212
1213     unsigned FlagReg1 = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1214     unsigned FlagReg2 = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1215     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SETFOpc[0]),
1216             FlagReg1);
1217     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SETFOpc[1]),
1218             FlagReg2);
1219     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SETFOpc[2]),
1220             ResultReg).addReg(FlagReg1).addReg(FlagReg2);
1221     updateValueMap(I, ResultReg);
1222     return true;
1223   }
1224
1225   X86::CondCode CC;
1226   bool SwapArgs;
1227   std::tie(CC, SwapArgs) = getX86ConditionCode(Predicate);
1228   assert(CC <= X86::LAST_VALID_COND && "Unexpected condition code.");
1229   unsigned Opc = X86::getSETFromCond(CC);
1230
1231   if (SwapArgs)
1232     std::swap(LHS, RHS);
1233
1234   // Emit a compare of LHS/RHS.
1235   if (!X86FastEmitCompare(LHS, RHS, VT, I->getDebugLoc()))
1236     return false;
1237
1238   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg);
1239   updateValueMap(I, ResultReg);
1240   return true;
1241 }
1242
1243 bool X86FastISel::X86SelectZExt(const Instruction *I) {
1244   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1245   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
1246     return false;
1247
1248   unsigned ResultReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1249   if (ResultReg == 0)
1250     return false;
1251
1252   // Handle zero-extension from i1 to i8, which is common.
1253   MVT SrcVT = TLI.getSimpleValueType(I->getOperand(0)->getType());
1254   if (SrcVT.SimpleTy == MVT::i1) {
1255     // Set the high bits to zero.
1256     ResultReg = fastEmitZExtFromI1(MVT::i8, ResultReg, /*TODO: Kill=*/false);
1257     SrcVT = MVT::i8;
1258
1259     if (ResultReg == 0)
1260       return false;
1261   }
1262
1263   if (DstVT == MVT::i64) {
1264     // Handle extension to 64-bits via sub-register shenanigans.
1265     unsigned MovInst;
1266
1267     switch (SrcVT.SimpleTy) {
1268     case MVT::i8:  MovInst = X86::MOVZX32rr8;  break;
1269     case MVT::i16: MovInst = X86::MOVZX32rr16; break;
1270     case MVT::i32: MovInst = X86::MOV32rr;     break;
1271     default: llvm_unreachable("Unexpected zext to i64 source type");
1272     }
1273
1274     unsigned Result32 = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
1275     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(MovInst), Result32)
1276       .addReg(ResultReg);
1277
1278     ResultReg = createResultReg(&X86::GR64RegClass);
1279     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG),
1280             ResultReg)
1281       .addImm(0).addReg(Result32).addImm(X86::sub_32bit);
1282   } else if (DstVT != MVT::i8) {
1283     ResultReg = fastEmit_r(MVT::i8, DstVT.getSimpleVT(), ISD::ZERO_EXTEND,
1284                            ResultReg, /*Kill=*/true);
1285     if (ResultReg == 0)
1286       return false;
1287   }
1288
1289   updateValueMap(I, ResultReg);
1290   return true;
1291 }
1292
1293 bool X86FastISel::X86SelectBranch(const Instruction *I) {
1294   // Unconditional branches are selected by tablegen-generated code.
1295   // Handle a conditional branch.
1296   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1297   MachineBasicBlock *TrueMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
1298   MachineBasicBlock *FalseMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
1299
1300   // Fold the common case of a conditional branch with a comparison
1301   // in the same block (values defined on other blocks may not have
1302   // initialized registers).
1303   X86::CondCode CC;
1304   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
1305     if (CI->hasOneUse() && CI->getParent() == I->getParent()) {
1306       EVT VT = TLI.getValueType(CI->getOperand(0)->getType());
1307
1308       // Try to optimize or fold the cmp.
1309       CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(CI);
1310       switch (Predicate) {
1311       default: break;
1312       case CmpInst::FCMP_FALSE: fastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc); return true;
1313       case CmpInst::FCMP_TRUE:  fastEmitBranch(TrueMBB, DbgLoc); return true;
1314       }
1315
1316       const Value *CmpLHS = CI->getOperand(0);
1317       const Value *CmpRHS = CI->getOperand(1);
1318
1319       // The optimizer might have replaced fcmp oeq %x, %x with fcmp ord %x,
1320       // 0.0.
1321       // We don't have to materialize a zero constant for this case and can just
1322       // use %x again on the RHS.
1323       if (Predicate == CmpInst::FCMP_ORD || Predicate == CmpInst::FCMP_UNO) {
1324         const auto *CmpRHSC = dyn_cast<ConstantFP>(CmpRHS);
1325         if (CmpRHSC && CmpRHSC->isNullValue())
1326           CmpRHS = CmpLHS;
1327       }
1328
1329       // Try to take advantage of fallthrough opportunities.
1330       if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1331         std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1332         Predicate = CmpInst::getInversePredicate(Predicate);
1333       }
1334
1335       // FCMP_OEQ and FCMP_UNE cannot be expressed with a single flag/condition
1336       // code check. Instead two branch instructions are required to check all
1337       // the flags. First we change the predicate to a supported condition code,
1338       // which will be the first branch. Later one we will emit the second
1339       // branch.
1340       bool NeedExtraBranch = false;
1341       switch (Predicate) {
1342       default: break;
1343       case CmpInst::FCMP_OEQ:
1344         std::swap(TrueMBB, FalseMBB); // fall-through
1345       case CmpInst::FCMP_UNE:
1346         NeedExtraBranch = true;
1347         Predicate = CmpInst::FCMP_ONE;
1348         break;
1349       }
1350
1351       bool SwapArgs;
1352       unsigned BranchOpc;
1353       std::tie(CC, SwapArgs) = getX86ConditionCode(Predicate);
1354       assert(CC <= X86::LAST_VALID_COND && "Unexpected condition code.");
1355
1356       BranchOpc = X86::GetCondBranchFromCond(CC);
1357       if (SwapArgs)
1358         std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
1359
1360       // Emit a compare of the LHS and RHS, setting the flags.
1361       if (!X86FastEmitCompare(CmpLHS, CmpRHS, VT, CI->getDebugLoc()))
1362         return false;
1363
1364       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BranchOpc))
1365         .addMBB(TrueMBB);
1366
1367       // X86 requires a second branch to handle UNE (and OEQ, which is mapped
1368       // to UNE above).
1369       if (NeedExtraBranch) {
1370         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::JP_1))
1371           .addMBB(TrueMBB);
1372       }
1373
1374       // Obtain the branch weight and add the TrueBB to the successor list.
1375       uint32_t BranchWeight = 0;
1376       if (FuncInfo.BPI)
1377         BranchWeight = FuncInfo.BPI->getEdgeWeight(BI->getParent(),
1378                                                    TrueMBB->getBasicBlock());
1379       FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB, BranchWeight);
1380
1381       // Emits an unconditional branch to the FalseBB, obtains the branch
1382       // weight, and adds it to the successor list.
1383       fastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1384
1385       return true;
1386     }
1387   } else if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(BI->getCondition())) {
1388     // Handle things like "%cond = trunc i32 %X to i1 / br i1 %cond", which
1389     // typically happen for _Bool and C++ bools.
1390     MVT SourceVT;
1391     if (TI->hasOneUse() && TI->getParent() == I->getParent() &&
1392         isTypeLegal(TI->getOperand(0)->getType(), SourceVT)) {
1393       unsigned TestOpc = 0;
1394       switch (SourceVT.SimpleTy) {
1395       default: break;
1396       case MVT::i8:  TestOpc = X86::TEST8ri; break;
1397       case MVT::i16: TestOpc = X86::TEST16ri; break;
1398       case MVT::i32: TestOpc = X86::TEST32ri; break;
1399       case MVT::i64: TestOpc = X86::TEST64ri32; break;
1400       }
1401       if (TestOpc) {
1402         unsigned OpReg = getRegForValue(TI->getOperand(0));
1403         if (OpReg == 0) return false;
1404         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TestOpc))
1405           .addReg(OpReg).addImm(1);
1406
1407         unsigned JmpOpc = X86::JNE_1;
1408         if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1409           std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1410           JmpOpc = X86::JE_1;
1411         }
1412
1413         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(JmpOpc))
1414           .addMBB(TrueMBB);
1415         fastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1416         uint32_t BranchWeight = 0;
1417         if (FuncInfo.BPI)
1418           BranchWeight = FuncInfo.BPI->getEdgeWeight(BI->getParent(),
1419                                                      TrueMBB->getBasicBlock());
1420         FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB, BranchWeight);
1421         return true;
1422       }
1423     }
1424   } else if (foldX86XALUIntrinsic(CC, BI, BI->getCondition())) {
1425     // Fake request the condition, otherwise the intrinsic might be completely
1426     // optimized away.
1427     unsigned TmpReg = getRegForValue(BI->getCondition());
1428     if (TmpReg == 0)
1429       return false;
1430
1431     unsigned BranchOpc = X86::GetCondBranchFromCond(CC);
1432
1433     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(BranchOpc))
1434       .addMBB(TrueMBB);
1435     fastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1436     uint32_t BranchWeight = 0;
1437     if (FuncInfo.BPI)
1438       BranchWeight = FuncInfo.BPI->getEdgeWeight(BI->getParent(),
1439                                                  TrueMBB->getBasicBlock());
1440     FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB, BranchWeight);
1441     return true;
1442   }
1443
1444   // Otherwise do a clumsy setcc and re-test it.
1445   // Note that i1 essentially gets ANY_EXTEND'ed to i8 where it isn't used
1446   // in an explicit cast, so make sure to handle that correctly.
1447   unsigned OpReg = getRegForValue(BI->getCondition());
1448   if (OpReg == 0) return false;
1449
1450   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TEST8ri))
1451     .addReg(OpReg).addImm(1);
1452   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::JNE_1))
1453     .addMBB(TrueMBB);
1454   fastEmitBranch(FalseMBB, DbgLoc);
1455   uint32_t BranchWeight = 0;
1456   if (FuncInfo.BPI)
1457     BranchWeight = FuncInfo.BPI->getEdgeWeight(BI->getParent(),
1458                                                TrueMBB->getBasicBlock());
1459   FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB, BranchWeight);
1460   return true;
1461 }
1462
1463 bool X86FastISel::X86SelectShift(const Instruction *I) {
1464   unsigned CReg = 0, OpReg = 0;
1465   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
1466   if (I->getType()->isIntegerTy(8)) {
1467     CReg = X86::CL;
1468     RC = &X86::GR8RegClass;
1469     switch (I->getOpcode()) {
1470     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR8rCL; break;
1471     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR8rCL; break;
1472     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL8rCL; break;
1473     default: return false;
1474     }
1475   } else if (I->getType()->isIntegerTy(16)) {
1476     CReg = X86::CX;
1477     RC = &X86::GR16RegClass;
1478     switch (I->getOpcode()) {
1479     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR16rCL; break;
1480     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR16rCL; break;
1481     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL16rCL; break;
1482     default: return false;
1483     }
1484   } else if (I->getType()->isIntegerTy(32)) {
1485     CReg = X86::ECX;
1486     RC = &X86::GR32RegClass;
1487     switch (I->getOpcode()) {
1488     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR32rCL; break;
1489     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR32rCL; break;
1490     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL32rCL; break;
1491     default: return false;
1492     }
1493   } else if (I->getType()->isIntegerTy(64)) {
1494     CReg = X86::RCX;
1495     RC = &X86::GR64RegClass;
1496     switch (I->getOpcode()) {
1497     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR64rCL; break;
1498     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR64rCL; break;
1499     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL64rCL; break;
1500     default: return false;
1501     }
1502   } else {
1503     return false;
1504   }
1505
1506   MVT VT;
1507   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1508     return false;
1509
1510   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1511   if (Op0Reg == 0) return false;
1512
1513   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1514   if (Op1Reg == 0) return false;
1515   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1516           CReg).addReg(Op1Reg);
1517
1518   // The shift instruction uses X86::CL. If we defined a super-register
1519   // of X86::CL, emit a subreg KILL to precisely describe what we're doing here.
1520   if (CReg != X86::CL)
1521     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1522             TII.get(TargetOpcode::KILL), X86::CL)
1523       .addReg(CReg, RegState::Kill);
1524
1525   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1526   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(OpReg), ResultReg)
1527     .addReg(Op0Reg);
1528   updateValueMap(I, ResultReg);
1529   return true;
1530 }
1531
1532 bool X86FastISel::X86SelectDivRem(const Instruction *I) {
1533   const static unsigned NumTypes = 4; // i8, i16, i32, i64
1534   const static unsigned NumOps   = 4; // SDiv, SRem, UDiv, URem
1535   const static bool S = true;  // IsSigned
1536   const static bool U = false; // !IsSigned
1537   const static unsigned Copy = TargetOpcode::COPY;
1538   // For the X86 DIV/IDIV instruction, in most cases the dividend
1539   // (numerator) must be in a specific register pair highreg:lowreg,
1540   // producing the quotient in lowreg and the remainder in highreg.
1541   // For most data types, to set up the instruction, the dividend is
1542   // copied into lowreg, and lowreg is sign-extended or zero-extended
1543   // into highreg.  The exception is i8, where the dividend is defined
1544   // as a single register rather than a register pair, and we
1545   // therefore directly sign-extend or zero-extend the dividend into
1546   // lowreg, instead of copying, and ignore the highreg.
1547   const static struct DivRemEntry {
1548     // The following portion depends only on the data type.
1549     const TargetRegisterClass *RC;
1550     unsigned LowInReg;  // low part of the register pair
1551     unsigned HighInReg; // high part of the register pair
1552     // The following portion depends on both the data type and the operation.
1553     struct DivRemResult {
1554     unsigned OpDivRem;        // The specific DIV/IDIV opcode to use.
1555     unsigned OpSignExtend;    // Opcode for sign-extending lowreg into
1556                               // highreg, or copying a zero into highreg.
1557     unsigned OpCopy;          // Opcode for copying dividend into lowreg, or
1558                               // zero/sign-extending into lowreg for i8.
1559     unsigned DivRemResultReg; // Register containing the desired result.
1560     bool IsOpSigned;          // Whether to use signed or unsigned form.
1561     } ResultTable[NumOps];
1562   } OpTable[NumTypes] = {
1563     { &X86::GR8RegClass,  X86::AX,  0, {
1564         { X86::IDIV8r,  0,            X86::MOVSX16rr8, X86::AL,  S }, // SDiv
1565         { X86::IDIV8r,  0,            X86::MOVSX16rr8, X86::AH,  S }, // SRem
1566         { X86::DIV8r,   0,            X86::MOVZX16rr8, X86::AL,  U }, // UDiv
1567         { X86::DIV8r,   0,            X86::MOVZX16rr8, X86::AH,  U }, // URem
1568       }
1569     }, // i8
1570     { &X86::GR16RegClass, X86::AX,  X86::DX, {
1571         { X86::IDIV16r, X86::CWD,     Copy,            X86::AX,  S }, // SDiv
1572         { X86::IDIV16r, X86::CWD,     Copy,            X86::DX,  S }, // SRem
1573         { X86::DIV16r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::AX,  U }, // UDiv
1574         { X86::DIV16r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::DX,  U }, // URem
1575       }
1576     }, // i16
1577     { &X86::GR32RegClass, X86::EAX, X86::EDX, {
1578         { X86::IDIV32r, X86::CDQ,     Copy,            X86::EAX, S }, // SDiv
1579         { X86::IDIV32r, X86::CDQ,     Copy,            X86::EDX, S }, // SRem
1580         { X86::DIV32r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::EAX, U }, // UDiv
1581         { X86::DIV32r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::EDX, U }, // URem
1582       }
1583     }, // i32
1584     { &X86::GR64RegClass, X86::RAX, X86::RDX, {
1585         { X86::IDIV64r, X86::CQO,     Copy,            X86::RAX, S }, // SDiv
1586         { X86::IDIV64r, X86::CQO,     Copy,            X86::RDX, S }, // SRem
1587         { X86::DIV64r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::RAX, U }, // UDiv
1588         { X86::DIV64r,  X86::MOV32r0, Copy,            X86::RDX, U }, // URem
1589       }
1590     }, // i64
1591   };
1592
1593   MVT VT;
1594   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1595     return false;
1596
1597   unsigned TypeIndex, OpIndex;
1598   switch (VT.SimpleTy) {
1599   default: return false;
1600   case MVT::i8:  TypeIndex = 0; break;
1601   case MVT::i16: TypeIndex = 1; break;
1602   case MVT::i32: TypeIndex = 2; break;
1603   case MVT::i64: TypeIndex = 3;
1604     if (!Subtarget->is64Bit())
1605       return false;
1606     break;
1607   }
1608
1609   switch (I->getOpcode()) {
1610   default: llvm_unreachable("Unexpected div/rem opcode");
1611   case Instruction::SDiv: OpIndex = 0; break;
1612   case Instruction::SRem: OpIndex = 1; break;
1613   case Instruction::UDiv: OpIndex = 2; break;
1614   case Instruction::URem: OpIndex = 3; break;
1615   }
1616
1617   const DivRemEntry &TypeEntry = OpTable[TypeIndex];
1618   const DivRemEntry::DivRemResult &OpEntry = TypeEntry.ResultTable[OpIndex];
1619   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1620   if (Op0Reg == 0)
1621     return false;
1622   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1623   if (Op1Reg == 0)
1624     return false;
1625
1626   // Move op0 into low-order input register.
1627   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1628           TII.get(OpEntry.OpCopy), TypeEntry.LowInReg).addReg(Op0Reg);
1629   // Zero-extend or sign-extend into high-order input register.
1630   if (OpEntry.OpSignExtend) {
1631     if (OpEntry.IsOpSigned)
1632       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1633               TII.get(OpEntry.OpSignExtend));
1634     else {
1635       unsigned Zero32 = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
1636       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1637               TII.get(X86::MOV32r0), Zero32);
1638
1639       // Copy the zero into the appropriate sub/super/identical physical
1640       // register. Unfortunately the operations needed are not uniform enough
1641       // to fit neatly into the table above.
1642       if (VT.SimpleTy == MVT::i16) {
1643         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1644                 TII.get(Copy), TypeEntry.HighInReg)
1645           .addReg(Zero32, 0, X86::sub_16bit);
1646       } else if (VT.SimpleTy == MVT::i32) {
1647         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1648                 TII.get(Copy), TypeEntry.HighInReg)
1649             .addReg(Zero32);
1650       } else if (VT.SimpleTy == MVT::i64) {
1651         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1652                 TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG), TypeEntry.HighInReg)
1653             .addImm(0).addReg(Zero32).addImm(X86::sub_32bit);
1654       }
1655     }
1656   }
1657   // Generate the DIV/IDIV instruction.
1658   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1659           TII.get(OpEntry.OpDivRem)).addReg(Op1Reg);
1660   // For i8 remainder, we can't reference AH directly, as we'll end
1661   // up with bogus copies like %R9B = COPY %AH. Reference AX
1662   // instead to prevent AH references in a REX instruction.
1663   //
1664   // The current assumption of the fast register allocator is that isel
1665   // won't generate explicit references to the GPR8_NOREX registers. If
1666   // the allocator and/or the backend get enhanced to be more robust in
1667   // that regard, this can be, and should be, removed.
1668   unsigned ResultReg = 0;
1669   if ((I->getOpcode() == Instruction::SRem ||
1670        I->getOpcode() == Instruction::URem) &&
1671       OpEntry.DivRemResultReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1672     unsigned SourceSuperReg = createResultReg(&X86::GR16RegClass);
1673     unsigned ResultSuperReg = createResultReg(&X86::GR16RegClass);
1674     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1675             TII.get(Copy), SourceSuperReg).addReg(X86::AX);
1676
1677     // Shift AX right by 8 bits instead of using AH.
1678     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::SHR16ri),
1679             ResultSuperReg).addReg(SourceSuperReg).addImm(8);
1680
1681     // Now reference the 8-bit subreg of the result.
1682     ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8, ResultSuperReg,
1683                                            /*Kill=*/true, X86::sub_8bit);
1684   }
1685   // Copy the result out of the physreg if we haven't already.
1686   if (!ResultReg) {
1687     ResultReg = createResultReg(TypeEntry.RC);
1688     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Copy), ResultReg)
1689         .addReg(OpEntry.DivRemResultReg);
1690   }
1691   updateValueMap(I, ResultReg);
1692
1693   return true;
1694 }
1695
1696 /// \brief Emit a conditional move instruction (if the are supported) to lower
1697 /// the select.
1698 bool X86FastISel::X86FastEmitCMoveSelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
1699   // Check if the subtarget supports these instructions.
1700   if (!Subtarget->hasCMov())
1701     return false;
1702
1703   // FIXME: Add support for i8.
1704   if (RetVT < MVT::i16 || RetVT > MVT::i64)
1705     return false;
1706
1707   const Value *Cond = I->getOperand(0);
1708   const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(RetVT);
1709   bool NeedTest = true;
1710   X86::CondCode CC = X86::COND_NE;
1711
1712   // Optimize conditions coming from a compare if both instructions are in the
1713   // same basic block (values defined in other basic blocks may not have
1714   // initialized registers).
1715   const auto *CI = dyn_cast<CmpInst>(Cond);
1716   if (CI && (CI->getParent() == I->getParent())) {
1717     CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(CI);
1718
1719     // FCMP_OEQ and FCMP_UNE cannot be checked with a single instruction.
1720     static unsigned SETFOpcTable[2][3] = {
1721       { X86::SETNPr, X86::SETEr , X86::TEST8rr },
1722       { X86::SETPr,  X86::SETNEr, X86::OR8rr   }
1723     };
1724     unsigned *SETFOpc = nullptr;
1725     switch (Predicate) {
1726     default: break;
1727     case CmpInst::FCMP_OEQ:
1728       SETFOpc = &SETFOpcTable[0][0];
1729       Predicate = CmpInst::ICMP_NE;
1730       break;
1731     case CmpInst::FCMP_UNE:
1732       SETFOpc = &SETFOpcTable[1][0];
1733       Predicate = CmpInst::ICMP_NE;
1734       break;
1735     }
1736
1737     bool NeedSwap;
1738     std::tie(CC, NeedSwap) = getX86ConditionCode(Predicate);
1739     assert(CC <= X86::LAST_VALID_COND && "Unexpected condition code.");
1740
1741     const Value *CmpLHS = CI->getOperand(0);
1742     const Value *CmpRHS = CI->getOperand(1);
1743     if (NeedSwap)
1744       std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
1745
1746     EVT CmpVT = TLI.getValueType(CmpLHS->getType());
1747     // Emit a compare of the LHS and RHS, setting the flags.
1748     if (!X86FastEmitCompare(CmpLHS, CmpRHS, CmpVT, CI->getDebugLoc()))
1749       return false;
1750
1751     if (SETFOpc) {
1752       unsigned FlagReg1 = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1753       unsigned FlagReg2 = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1754       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SETFOpc[0]),
1755               FlagReg1);
1756       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(SETFOpc[1]),
1757               FlagReg2);
1758       auto const &II = TII.get(SETFOpc[2]);
1759       if (II.getNumDefs()) {
1760         unsigned TmpReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
1761         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, TmpReg)
1762           .addReg(FlagReg2).addReg(FlagReg1);
1763       } else {
1764         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1765           .addReg(FlagReg2).addReg(FlagReg1);
1766       }
1767     }
1768     NeedTest = false;
1769   } else if (foldX86XALUIntrinsic(CC, I, Cond)) {
1770     // Fake request the condition, otherwise the intrinsic might be completely
1771     // optimized away.
1772     unsigned TmpReg = getRegForValue(Cond);
1773     if (TmpReg == 0)
1774       return false;
1775
1776     NeedTest = false;
1777   }
1778
1779   if (NeedTest) {
1780     // Selects operate on i1, however, CondReg is 8 bits width and may contain
1781     // garbage. Indeed, only the less significant bit is supposed to be
1782     // accurate. If we read more than the lsb, we may see non-zero values
1783     // whereas lsb is zero. Therefore, we have to truncate Op0Reg to i1 for
1784     // the select. This is achieved by performing TEST against 1.
1785     unsigned CondReg = getRegForValue(Cond);
1786     if (CondReg == 0)
1787       return false;
1788     bool CondIsKill = hasTrivialKill(Cond);
1789
1790     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TEST8ri))
1791       .addReg(CondReg, getKillRegState(CondIsKill)).addImm(1);
1792   }
1793
1794   const Value *LHS = I->getOperand(1);
1795   const Value *RHS = I->getOperand(2);
1796
1797   unsigned RHSReg = getRegForValue(RHS);
1798   bool RHSIsKill = hasTrivialKill(RHS);
1799
1800   unsigned LHSReg = getRegForValue(LHS);
1801   bool LHSIsKill = hasTrivialKill(LHS);
1802
1803   if (!LHSReg || !RHSReg)
1804     return false;
1805
1806   unsigned Opc = X86::getCMovFromCond(CC, RC->getSize());
1807   unsigned ResultReg = fastEmitInst_rr(Opc, RC, RHSReg, RHSIsKill,
1808                                        LHSReg, LHSIsKill);
1809   updateValueMap(I, ResultReg);
1810   return true;
1811 }
1812
1813 /// \brief Emit SSE instructions to lower the select.
1814 ///
1815 /// Try to use SSE1/SSE2 instructions to simulate a select without branches.
1816 /// This lowers fp selects into a CMP/AND/ANDN/OR sequence when the necessary
1817 /// SSE instructions are available.
1818 bool X86FastISel::X86FastEmitSSESelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
1819   // Optimize conditions coming from a compare if both instructions are in the
1820   // same basic block (values defined in other basic blocks may not have
1821   // initialized registers).
1822   const auto *CI = dyn_cast<FCmpInst>(I->getOperand(0));
1823   if (!CI || (CI->getParent() != I->getParent()))
1824     return false;
1825
1826   if (I->getType() != CI->getOperand(0)->getType() ||
1827       !((Subtarget->hasSSE1() && RetVT == MVT::f32) ||
1828         (Subtarget->hasSSE2() && RetVT == MVT::f64)))
1829     return false;
1830
1831   const Value *CmpLHS = CI->getOperand(0);
1832   const Value *CmpRHS = CI->getOperand(1);
1833   CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(CI);
1834
1835   // The optimizer might have replaced fcmp oeq %x, %x with fcmp ord %x, 0.0.
1836   // We don't have to materialize a zero constant for this case and can just use
1837   // %x again on the RHS.
1838   if (Predicate == CmpInst::FCMP_ORD || Predicate == CmpInst::FCMP_UNO) {
1839     const auto *CmpRHSC = dyn_cast<ConstantFP>(CmpRHS);
1840     if (CmpRHSC && CmpRHSC->isNullValue())
1841       CmpRHS = CmpLHS;
1842   }
1843
1844   unsigned CC;
1845   bool NeedSwap;
1846   std::tie(CC, NeedSwap) = getX86SSEConditionCode(Predicate);
1847   if (CC > 7)
1848     return false;
1849
1850   if (NeedSwap)
1851     std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
1852
1853   static unsigned OpcTable[2][2][4] = {
1854     { { X86::CMPSSrr,  X86::FsANDPSrr,  X86::FsANDNPSrr,  X86::FsORPSrr  },
1855       { X86::VCMPSSrr, X86::VFsANDPSrr, X86::VFsANDNPSrr, X86::VFsORPSrr }  },
1856     { { X86::CMPSDrr,  X86::FsANDPDrr,  X86::FsANDNPDrr,  X86::FsORPDrr  },
1857       { X86::VCMPSDrr, X86::VFsANDPDrr, X86::VFsANDNPDrr, X86::VFsORPDrr }  }
1858   };
1859
1860   bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
1861   unsigned *Opc = nullptr;
1862   switch (RetVT.SimpleTy) {
1863   default: return false;
1864   case MVT::f32: Opc = &OpcTable[0][HasAVX][0]; break;
1865   case MVT::f64: Opc = &OpcTable[1][HasAVX][0]; break;
1866   }
1867
1868   const Value *LHS = I->getOperand(1);
1869   const Value *RHS = I->getOperand(2);
1870
1871   unsigned LHSReg = getRegForValue(LHS);
1872   bool LHSIsKill = hasTrivialKill(LHS);
1873
1874   unsigned RHSReg = getRegForValue(RHS);
1875   bool RHSIsKill = hasTrivialKill(RHS);
1876
1877   unsigned CmpLHSReg = getRegForValue(CmpLHS);
1878   bool CmpLHSIsKill = hasTrivialKill(CmpLHS);
1879
1880   unsigned CmpRHSReg = getRegForValue(CmpRHS);
1881   bool CmpRHSIsKill = hasTrivialKill(CmpRHS);
1882
1883   if (!LHSReg || !RHSReg || !CmpLHS || !CmpRHS)
1884     return false;
1885
1886   const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(RetVT);
1887   unsigned CmpReg = fastEmitInst_rri(Opc[0], RC, CmpLHSReg, CmpLHSIsKill,
1888                                      CmpRHSReg, CmpRHSIsKill, CC);
1889   unsigned AndReg = fastEmitInst_rr(Opc[1], RC, CmpReg, /*IsKill=*/false,
1890                                     LHSReg, LHSIsKill);
1891   unsigned AndNReg = fastEmitInst_rr(Opc[2], RC, CmpReg, /*IsKill=*/true,
1892                                      RHSReg, RHSIsKill);
1893   unsigned ResultReg = fastEmitInst_rr(Opc[3], RC, AndNReg, /*IsKill=*/true,
1894                                        AndReg, /*IsKill=*/true);
1895   updateValueMap(I, ResultReg);
1896   return true;
1897 }
1898
1899 bool X86FastISel::X86FastEmitPseudoSelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
1900   // These are pseudo CMOV instructions and will be later expanded into control-
1901   // flow.
1902   unsigned Opc;
1903   switch (RetVT.SimpleTy) {
1904   default: return false;
1905   case MVT::i8:  Opc = X86::CMOV_GR8;  break;
1906   case MVT::i16: Opc = X86::CMOV_GR16; break;
1907   case MVT::i32: Opc = X86::CMOV_GR32; break;
1908   case MVT::f32: Opc = X86::CMOV_FR32; break;
1909   case MVT::f64: Opc = X86::CMOV_FR64; break;
1910   }
1911
1912   const Value *Cond = I->getOperand(0);
1913   X86::CondCode CC = X86::COND_NE;
1914
1915   // Optimize conditions coming from a compare if both instructions are in the
1916   // same basic block (values defined in other basic blocks may not have
1917   // initialized registers).
1918   const auto *CI = dyn_cast<CmpInst>(Cond);
1919   if (CI && (CI->getParent() == I->getParent())) {
1920     bool NeedSwap;
1921     std::tie(CC, NeedSwap) = getX86ConditionCode(CI->getPredicate());
1922     if (CC > X86::LAST_VALID_COND)
1923       return false;
1924
1925     const Value *CmpLHS = CI->getOperand(0);
1926     const Value *CmpRHS = CI->getOperand(1);
1927
1928     if (NeedSwap)
1929       std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
1930
1931     EVT CmpVT = TLI.getValueType(CmpLHS->getType());
1932     if (!X86FastEmitCompare(CmpLHS, CmpRHS, CmpVT, CI->getDebugLoc()))
1933       return false;
1934   } else {
1935     unsigned CondReg = getRegForValue(Cond);
1936     if (CondReg == 0)
1937       return false;
1938     bool CondIsKill = hasTrivialKill(Cond);
1939     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TEST8ri))
1940       .addReg(CondReg, getKillRegState(CondIsKill)).addImm(1);
1941   }
1942
1943   const Value *LHS = I->getOperand(1);
1944   const Value *RHS = I->getOperand(2);
1945
1946   unsigned LHSReg = getRegForValue(LHS);
1947   bool LHSIsKill = hasTrivialKill(LHS);
1948
1949   unsigned RHSReg = getRegForValue(RHS);
1950   bool RHSIsKill = hasTrivialKill(RHS);
1951
1952   if (!LHSReg || !RHSReg)
1953     return false;
1954
1955   const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(RetVT);
1956
1957   unsigned ResultReg =
1958     fastEmitInst_rri(Opc, RC, RHSReg, RHSIsKill, LHSReg, LHSIsKill, CC);
1959   updateValueMap(I, ResultReg);
1960   return true;
1961 }
1962
1963 bool X86FastISel::X86SelectSelect(const Instruction *I) {
1964   MVT RetVT;
1965   if (!isTypeLegal(I->getType(), RetVT))
1966     return false;
1967
1968   // Check if we can fold the select.
1969   if (const auto *CI = dyn_cast<CmpInst>(I->getOperand(0))) {
1970     CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(CI);
1971     const Value *Opnd = nullptr;
1972     switch (Predicate) {
1973     default:                              break;
1974     case CmpInst::FCMP_FALSE: Opnd = I->getOperand(2); break;
1975     case CmpInst::FCMP_TRUE:  Opnd = I->getOperand(1); break;
1976     }
1977     // No need for a select anymore - this is an unconditional move.
1978     if (Opnd) {
1979       unsigned OpReg = getRegForValue(Opnd);
1980       if (OpReg == 0)
1981         return false;
1982       bool OpIsKill = hasTrivialKill(Opnd);
1983       const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(RetVT);
1984       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1985       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1986               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1987         .addReg(OpReg, getKillRegState(OpIsKill));
1988       updateValueMap(I, ResultReg);
1989       return true;
1990     }
1991   }
1992
1993   // First try to use real conditional move instructions.
1994   if (X86FastEmitCMoveSelect(RetVT, I))
1995     return true;
1996
1997   // Try to use a sequence of SSE instructions to simulate a conditional move.
1998   if (X86FastEmitSSESelect(RetVT, I))
1999     return true;
2000
2001   // Fall-back to pseudo conditional move instructions, which will be later
2002   // converted to control-flow.
2003   if (X86FastEmitPseudoSelect(RetVT, I))
2004     return true;
2005
2006   return false;
2007 }
2008
2009 bool X86FastISel::X86SelectSIToFP(const Instruction *I) {
2010   if (!I->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(32))
2011     return false;
2012
2013   // Select integer to float/double conversion.
2014   unsigned OpReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
2015   if (OpReg == 0)
2016     return false;
2017
2018   bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
2019   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2020   unsigned Opcode;
2021
2022   if (I->getType()->isDoubleTy() && X86ScalarSSEf64) {
2023     // sitofp int -> double
2024     Opcode = HasAVX ? X86::VCVTSI2SDrr : X86::CVTSI2SDrr;
2025     RC = &X86::FR64RegClass;
2026   } else if (I->getType()->isFloatTy() && X86ScalarSSEf32) {
2027     // sitofp int -> float
2028     Opcode = HasAVX ? X86::VCVTSI2SSrr : X86::CVTSI2SSrr;
2029     RC = &X86::FR32RegClass;
2030   } else
2031     return false;
2032
2033
2034   unsigned ImplicitDefReg = 0;
2035   if (HasAVX) {
2036     ImplicitDefReg = createResultReg(RC);
2037     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2038             TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), ImplicitDefReg);
2039   }
2040
2041   const MCInstrDesc &II = TII.get(Opcode);
2042   OpReg = constrainOperandRegClass(II, OpReg, (HasAVX ? 2 : 1));
2043
2044   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2045   MachineInstrBuilder MIB;
2046   MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg);
2047   if (ImplicitDefReg)
2048     MIB.addReg(ImplicitDefReg, RegState::Kill);
2049   MIB.addReg(OpReg);
2050   updateValueMap(I, ResultReg);
2051   return true;
2052 }
2053
2054 // Helper method used by X86SelectFPExt and X86SelectFPTrunc.
2055 bool X86FastISel::X86SelectFPExtOrFPTrunc(const Instruction *I,
2056                                           unsigned TargetOpc,
2057                                           const TargetRegisterClass *RC) {
2058   assert((I->getOpcode() == Instruction::FPExt ||
2059           I->getOpcode() == Instruction::FPTrunc) &&
2060          "Instruction must be an FPExt or FPTrunc!");
2061
2062   unsigned OpReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
2063   if (OpReg == 0)
2064     return false;
2065
2066   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2067   MachineInstrBuilder MIB;
2068   MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpc),
2069                 ResultReg);
2070   if (Subtarget->hasAVX())
2071     MIB.addReg(OpReg);
2072   MIB.addReg(OpReg);
2073   updateValueMap(I, ResultReg);
2074   return true;
2075 }
2076
2077 bool X86FastISel::X86SelectFPExt(const Instruction *I) {
2078   if (X86ScalarSSEf64 && I->getType()->isDoubleTy() &&
2079       I->getOperand(0)->getType()->isFloatTy()) {
2080     // fpext from float to double.
2081     unsigned Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VCVTSS2SDrr : X86::CVTSS2SDrr;
2082     return X86SelectFPExtOrFPTrunc(I, Opc, &X86::FR64RegClass);
2083   }
2084
2085   return false;
2086 }
2087
2088 bool X86FastISel::X86SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
2089   if (X86ScalarSSEf64 && I->getType()->isFloatTy() &&
2090       I->getOperand(0)->getType()->isDoubleTy()) {
2091     // fptrunc from double to float.
2092     unsigned Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VCVTSD2SSrr : X86::CVTSD2SSrr;
2093     return X86SelectFPExtOrFPTrunc(I, Opc, &X86::FR32RegClass);
2094   }
2095
2096   return false;
2097 }
2098
2099 bool X86FastISel::X86SelectTrunc(const Instruction *I) {
2100   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
2101   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
2102
2103   // This code only handles truncation to byte.
2104   if (DstVT != MVT::i8 && DstVT != MVT::i1)
2105     return false;
2106   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
2107     return false;
2108
2109   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
2110   if (!InputReg)
2111     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
2112     return false;
2113
2114   if (SrcVT == MVT::i8) {
2115     // Truncate from i8 to i1; no code needed.
2116     updateValueMap(I, InputReg);
2117     return true;
2118   }
2119
2120   if (!Subtarget->is64Bit()) {
2121     // If we're on x86-32; we can't extract an i8 from a general register.
2122     // First issue a copy to GR16_ABCD or GR32_ABCD.
2123     const TargetRegisterClass *CopyRC =
2124       (SrcVT == MVT::i16) ? &X86::GR16_ABCDRegClass : &X86::GR32_ABCDRegClass;
2125     unsigned CopyReg = createResultReg(CopyRC);
2126     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2127             TII.get(TargetOpcode::COPY), CopyReg).addReg(InputReg);
2128     InputReg = CopyReg;
2129   }
2130
2131   // Issue an extract_subreg.
2132   unsigned ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8,
2133                                                   InputReg, /*Kill=*/true,
2134                                                   X86::sub_8bit);
2135   if (!ResultReg)
2136     return false;
2137
2138   updateValueMap(I, ResultReg);
2139   return true;
2140 }
2141
2142 bool X86FastISel::IsMemcpySmall(uint64_t Len) {
2143   return Len <= (Subtarget->is64Bit() ? 32 : 16);
2144 }
2145
2146 bool X86FastISel::TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
2147                                      X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len) {
2148
2149   // Make sure we don't bloat code by inlining very large memcpy's.
2150   if (!IsMemcpySmall(Len))
2151     return false;
2152
2153   bool i64Legal = Subtarget->is64Bit();
2154
2155   // We don't care about alignment here since we just emit integer accesses.
2156   while (Len) {
2157     MVT VT;
2158     if (Len >= 8 && i64Legal)
2159       VT = MVT::i64;
2160     else if (Len >= 4)
2161       VT = MVT::i32;
2162     else if (Len >= 2)
2163       VT = MVT::i16;
2164     else
2165       VT = MVT::i8;
2166
2167     unsigned Reg;
2168     bool RV = X86FastEmitLoad(VT, SrcAM, nullptr, Reg);
2169     RV &= X86FastEmitStore(VT, Reg, /*Kill=*/true, DestAM);
2170     assert(RV && "Failed to emit load or store??");
2171
2172     unsigned Size = VT.getSizeInBits()/8;
2173     Len -= Size;
2174     DestAM.Disp += Size;
2175     SrcAM.Disp += Size;
2176   }
2177
2178   return true;
2179 }
2180
2181 bool X86FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
2182   // FIXME: Handle more intrinsics.
2183   switch (II->getIntrinsicID()) {
2184   default: return false;
2185   case Intrinsic::frameaddress: {
2186     MachineFunction *MF = FuncInfo.MF;
2187     if (MF->getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI())
2188       return false;
2189
2190     Type *RetTy = II->getCalledFunction()->getReturnType();
2191
2192     MVT VT;
2193     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
2194       return false;
2195
2196     unsigned Opc;
2197     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2198
2199     switch (VT.SimpleTy) {
2200     default: llvm_unreachable("Invalid result type for frameaddress.");
2201     case MVT::i32: Opc = X86::MOV32rm; RC = &X86::GR32RegClass; break;
2202     case MVT::i64: Opc = X86::MOV64rm; RC = &X86::GR64RegClass; break;
2203     }
2204
2205     // This needs to be set before we call getPtrSizedFrameRegister, otherwise
2206     // we get the wrong frame register.
2207     MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
2208     MFI->setFrameAddressIsTaken(true);
2209
2210     const X86RegisterInfo *RegInfo = Subtarget->getRegisterInfo();
2211     unsigned FrameReg = RegInfo->getPtrSizedFrameRegister(*MF);
2212     assert(((FrameReg == X86::RBP && VT == MVT::i64) ||
2213             (FrameReg == X86::EBP && VT == MVT::i32)) &&
2214            "Invalid Frame Register!");
2215
2216     // Always make a copy of the frame register to to a vreg first, so that we
2217     // never directly reference the frame register (the TwoAddressInstruction-
2218     // Pass doesn't like that).
2219     unsigned SrcReg = createResultReg(RC);
2220     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2221             TII.get(TargetOpcode::COPY), SrcReg).addReg(FrameReg);
2222
2223     // Now recursively load from the frame address.
2224     // movq (%rbp), %rax
2225     // movq (%rax), %rax
2226     // movq (%rax), %rax
2227     // ...
2228     unsigned DestReg;
2229     unsigned Depth = cast<ConstantInt>(II->getOperand(0))->getZExtValue();
2230     while (Depth--) {
2231       DestReg = createResultReg(RC);
2232       addDirectMem(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2233                            TII.get(Opc), DestReg), SrcReg);
2234       SrcReg = DestReg;
2235     }
2236
2237     updateValueMap(II, SrcReg);
2238     return true;
2239   }
2240   case Intrinsic::memcpy: {
2241     const MemCpyInst *MCI = cast<MemCpyInst>(II);
2242     // Don't handle volatile or variable length memcpys.
2243     if (MCI->isVolatile())
2244       return false;
2245
2246     if (isa<ConstantInt>(MCI->getLength())) {
2247       // Small memcpy's are common enough that we want to do them
2248       // without a call if possible.
2249       uint64_t Len = cast<ConstantInt>(MCI->getLength())->getZExtValue();
2250       if (IsMemcpySmall(Len)) {
2251         X86AddressMode DestAM, SrcAM;
2252         if (!X86SelectAddress(MCI->getRawDest(), DestAM) ||
2253             !X86SelectAddress(MCI->getRawSource(), SrcAM))
2254           return false;
2255         TryEmitSmallMemcpy(DestAM, SrcAM, Len);
2256         return true;
2257       }
2258     }
2259
2260     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
2261     if (!MCI->getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
2262       return false;
2263
2264     if (MCI->getSourceAddressSpace() > 255 || MCI->getDestAddressSpace() > 255)
2265       return false;
2266
2267     return lowerCallTo(II, "memcpy", II->getNumArgOperands() - 2);
2268   }
2269   case Intrinsic::memset: {
2270     const MemSetInst *MSI = cast<MemSetInst>(II);
2271
2272     if (MSI->isVolatile())
2273       return false;
2274
2275     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
2276     if (!MSI->getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
2277       return false;
2278
2279     if (MSI->getDestAddressSpace() > 255)
2280       return false;
2281
2282     return lowerCallTo(II, "memset", II->getNumArgOperands() - 2);
2283   }
2284   case Intrinsic::stackprotector: {
2285     // Emit code to store the stack guard onto the stack.
2286     EVT PtrTy = TLI.getPointerTy();
2287
2288     const Value *Op1 = II->getArgOperand(0); // The guard's value.
2289     const AllocaInst *Slot = cast<AllocaInst>(II->getArgOperand(1));
2290
2291     MFI.setStackProtectorIndex(FuncInfo.StaticAllocaMap[Slot]);
2292
2293     // Grab the frame index.
2294     X86AddressMode AM;
2295     if (!X86SelectAddress(Slot, AM)) return false;
2296     if (!X86FastEmitStore(PtrTy, Op1, AM)) return false;
2297     return true;
2298   }
2299   case Intrinsic::dbg_declare: {
2300     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(II);
2301     X86AddressMode AM;
2302     assert(DI->getAddress() && "Null address should be checked earlier!");
2303     if (!X86SelectAddress(DI->getAddress(), AM))
2304       return false;
2305     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
2306     // FIXME may need to add RegState::Debug to any registers produced,
2307     // although ESP/EBP should be the only ones at the moment.
2308     addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II), AM)
2309         .addImm(0)
2310         .addMetadata(DI->getVariable())
2311         .addMetadata(DI->getExpression());
2312     return true;
2313   }
2314   case Intrinsic::trap: {
2315     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::TRAP));
2316     return true;
2317   }
2318   case Intrinsic::sqrt: {
2319     if (!Subtarget->hasSSE1())
2320       return false;
2321
2322     Type *RetTy = II->getCalledFunction()->getReturnType();
2323
2324     MVT VT;
2325     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
2326       return false;
2327
2328     // Unfortunately we can't use fastEmit_r, because the AVX version of FSQRT
2329     // is not generated by FastISel yet.
2330     // FIXME: Update this code once tablegen can handle it.
2331     static const unsigned SqrtOpc[2][2] = {
2332       {X86::SQRTSSr, X86::VSQRTSSr},
2333       {X86::SQRTSDr, X86::VSQRTSDr}
2334     };
2335     bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
2336     unsigned Opc;
2337     const TargetRegisterClass *RC;
2338     switch (VT.SimpleTy) {
2339     default: return false;
2340     case MVT::f32: Opc = SqrtOpc[0][HasAVX]; RC = &X86::FR32RegClass; break;
2341     case MVT::f64: Opc = SqrtOpc[1][HasAVX]; RC = &X86::FR64RegClass; break;
2342     }
2343
2344     const Value *SrcVal = II->getArgOperand(0);
2345     unsigned SrcReg = getRegForValue(SrcVal);
2346
2347     if (SrcReg == 0)
2348       return false;
2349
2350     unsigned ImplicitDefReg = 0;
2351     if (HasAVX) {
2352       ImplicitDefReg = createResultReg(RC);
2353       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2354               TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), ImplicitDefReg);
2355     }
2356
2357     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2358     MachineInstrBuilder MIB;
2359     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc),
2360                   ResultReg);
2361
2362     if (ImplicitDefReg)
2363       MIB.addReg(ImplicitDefReg);
2364
2365     MIB.addReg(SrcReg);
2366
2367     updateValueMap(II, ResultReg);
2368     return true;
2369   }
2370   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
2371   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
2372   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
2373   case Intrinsic::usub_with_overflow:
2374   case Intrinsic::smul_with_overflow:
2375   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
2376     // This implements the basic lowering of the xalu with overflow intrinsics
2377     // into add/sub/mul followed by either seto or setb.
2378     const Function *Callee = II->getCalledFunction();
2379     auto *Ty = cast<StructType>(Callee->getReturnType());
2380     Type *RetTy = Ty->getTypeAtIndex(0U);
2381     Type *CondTy = Ty->getTypeAtIndex(1);
2382
2383     MVT VT;
2384     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
2385       return false;
2386
2387     if (VT < MVT::i8 || VT > MVT::i64)
2388       return false;
2389
2390     const Value *LHS = II->getArgOperand(0);
2391     const Value *RHS = II->getArgOperand(1);
2392
2393     // Canonicalize immediate to the RHS.
2394     if (isa<ConstantInt>(LHS) && !isa<ConstantInt>(RHS) &&
2395         isCommutativeIntrinsic(II))
2396       std::swap(LHS, RHS);
2397
2398     bool UseIncDec = false;
2399     if (isa<ConstantInt>(RHS) && cast<ConstantInt>(RHS)->isOne())
2400       UseIncDec = true;
2401
2402     unsigned BaseOpc, CondOpc;
2403     switch (II->getIntrinsicID()) {
2404     default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
2405     case Intrinsic::sadd_with_overflow:
2406       BaseOpc = UseIncDec ? unsigned(X86ISD::INC) : unsigned(ISD::ADD);
2407       CondOpc = X86::SETOr;
2408       break;
2409     case Intrinsic::uadd_with_overflow:
2410       BaseOpc = ISD::ADD; CondOpc = X86::SETBr; break;
2411     case Intrinsic::ssub_with_overflow:
2412       BaseOpc = UseIncDec ? unsigned(X86ISD::DEC) : unsigned(ISD::SUB);
2413       CondOpc = X86::SETOr;
2414       break;
2415     case Intrinsic::usub_with_overflow:
2416       BaseOpc = ISD::SUB; CondOpc = X86::SETBr; break;
2417     case Intrinsic::smul_with_overflow:
2418       BaseOpc = X86ISD::SMUL; CondOpc = X86::SETOr; break;
2419     case Intrinsic::umul_with_overflow:
2420       BaseOpc = X86ISD::UMUL; CondOpc = X86::SETOr; break;
2421     }
2422
2423     unsigned LHSReg = getRegForValue(LHS);
2424     if (LHSReg == 0)
2425       return false;
2426     bool LHSIsKill = hasTrivialKill(LHS);
2427
2428     unsigned ResultReg = 0;
2429     // Check if we have an immediate version.
2430     if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
2431       static const unsigned Opc[2][4] = {
2432         { X86::INC8r, X86::INC16r, X86::INC32r, X86::INC64r },
2433         { X86::DEC8r, X86::DEC16r, X86::DEC32r, X86::DEC64r }
2434       };
2435
2436       if (BaseOpc == X86ISD::INC || BaseOpc == X86ISD::DEC) {
2437         ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
2438         bool IsDec = BaseOpc == X86ISD::DEC;
2439         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2440                 TII.get(Opc[IsDec][VT.SimpleTy-MVT::i8]), ResultReg)
2441           .addReg(LHSReg, getKillRegState(LHSIsKill));
2442       } else
2443         ResultReg = fastEmit_ri(VT, VT, BaseOpc, LHSReg, LHSIsKill,
2444                                 CI->getZExtValue());
2445     }
2446
2447     unsigned RHSReg;
2448     bool RHSIsKill;
2449     if (!ResultReg) {
2450       RHSReg = getRegForValue(RHS);
2451       if (RHSReg == 0)
2452         return false;
2453       RHSIsKill = hasTrivialKill(RHS);
2454       ResultReg = fastEmit_rr(VT, VT, BaseOpc, LHSReg, LHSIsKill, RHSReg,
2455                               RHSIsKill);
2456     }
2457
2458     // FastISel doesn't have a pattern for all X86::MUL*r and X86::IMUL*r. Emit
2459     // it manually.
2460     if (BaseOpc == X86ISD::UMUL && !ResultReg) {
2461       static const unsigned MULOpc[] =
2462         { X86::MUL8r, X86::MUL16r, X86::MUL32r, X86::MUL64r };
2463       static const unsigned Reg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, X86::RAX };
2464       // First copy the first operand into RAX, which is an implicit input to
2465       // the X86::MUL*r instruction.
2466       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2467               TII.get(TargetOpcode::COPY), Reg[VT.SimpleTy-MVT::i8])
2468         .addReg(LHSReg, getKillRegState(LHSIsKill));
2469       ResultReg = fastEmitInst_r(MULOpc[VT.SimpleTy-MVT::i8],
2470                                  TLI.getRegClassFor(VT), RHSReg, RHSIsKill);
2471     } else if (BaseOpc == X86ISD::SMUL && !ResultReg) {
2472       static const unsigned MULOpc[] =
2473         { X86::IMUL8r, X86::IMUL16rr, X86::IMUL32rr, X86::IMUL64rr };
2474       if (VT == MVT::i8) {
2475         // Copy the first operand into AL, which is an implicit input to the
2476         // X86::IMUL8r instruction.
2477         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2478                TII.get(TargetOpcode::COPY), X86::AL)
2479           .addReg(LHSReg, getKillRegState(LHSIsKill));
2480         ResultReg = fastEmitInst_r(MULOpc[0], TLI.getRegClassFor(VT), RHSReg,
2481                                    RHSIsKill);
2482       } else
2483         ResultReg = fastEmitInst_rr(MULOpc[VT.SimpleTy-MVT::i8],
2484                                     TLI.getRegClassFor(VT), LHSReg, LHSIsKill,
2485                                     RHSReg, RHSIsKill);
2486     }
2487
2488     if (!ResultReg)
2489       return false;
2490
2491     unsigned ResultReg2 = FuncInfo.CreateRegs(CondTy);
2492     assert((ResultReg+1) == ResultReg2 && "Nonconsecutive result registers.");
2493     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CondOpc),
2494             ResultReg2);
2495
2496     updateValueMap(II, ResultReg, 2);
2497     return true;
2498   }
2499   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
2500   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
2501   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
2502   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
2503     bool IsInputDouble;
2504     switch (II->getIntrinsicID()) {
2505     default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic.");
2506     case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
2507     case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
2508       if (!Subtarget->hasSSE1())
2509         return false;
2510       IsInputDouble = false;
2511       break;
2512     case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
2513     case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
2514       if (!Subtarget->hasSSE2())
2515         return false;
2516       IsInputDouble = true;
2517       break;
2518     }
2519
2520     Type *RetTy = II->getCalledFunction()->getReturnType();
2521     MVT VT;
2522     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
2523       return false;
2524
2525     static const unsigned CvtOpc[2][2][2] = {
2526       { { X86::CVTTSS2SIrr,   X86::VCVTTSS2SIrr   },
2527         { X86::CVTTSS2SI64rr, X86::VCVTTSS2SI64rr }  },
2528       { { X86::CVTTSD2SIrr,   X86::VCVTTSD2SIrr   },
2529         { X86::CVTTSD2SI64rr, X86::VCVTTSD2SI64rr }  }
2530     };
2531     bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
2532     unsigned Opc;
2533     switch (VT.SimpleTy) {
2534     default: llvm_unreachable("Unexpected result type.");
2535     case MVT::i32: Opc = CvtOpc[IsInputDouble][0][HasAVX]; break;
2536     case MVT::i64: Opc = CvtOpc[IsInputDouble][1][HasAVX]; break;
2537     }
2538
2539     // Check if we can fold insertelement instructions into the convert.
2540     const Value *Op = II->getArgOperand(0);
2541     while (auto *IE = dyn_cast<InsertElementInst>(Op)) {
2542       const Value *Index = IE->getOperand(2);
2543       if (!isa<ConstantInt>(Index))
2544         break;
2545       unsigned Idx = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
2546
2547       if (Idx == 0) {
2548         Op = IE->getOperand(1);
2549         break;
2550       }
2551       Op = IE->getOperand(0);
2552     }
2553
2554     unsigned Reg = getRegForValue(Op);
2555     if (Reg == 0)
2556       return false;
2557
2558     unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
2559     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
2560       .addReg(Reg);
2561
2562     updateValueMap(II, ResultReg);
2563     return true;
2564   }
2565   }
2566 }
2567
2568 bool X86FastISel::fastLowerArguments() {
2569   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
2570     return false;
2571
2572   const Function *F = FuncInfo.Fn;
2573   if (F->isVarArg())
2574     return false;
2575
2576   CallingConv::ID CC = F->getCallingConv();
2577   if (CC != CallingConv::C)
2578     return false;
2579
2580   if (Subtarget->isCallingConvWin64(CC))
2581     return false;
2582
2583   if (!Subtarget->is64Bit())
2584     return false;
2585
2586   // Only handle simple cases. i.e. Up to 6 i32/i64 scalar arguments.
2587   unsigned GPRCnt = 0;
2588   unsigned FPRCnt = 0;
2589   unsigned Idx = 0;
2590   for (auto const &Arg : F->args()) {
2591     // The first argument is at index 1.
2592     ++Idx;
2593     if (F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) ||
2594         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::InReg) ||
2595         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
2596         F->getAttributes().hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
2597       return false;
2598
2599     Type *ArgTy = Arg.getType();
2600     if (ArgTy->isStructTy() || ArgTy->isArrayTy() || ArgTy->isVectorTy())
2601       return false;
2602
2603     EVT ArgVT = TLI.getValueType(ArgTy);
2604     if (!ArgVT.isSimple()) return false;
2605     switch (ArgVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2606     default: return false;
2607     case MVT::i32:
2608     case MVT::i64:
2609       ++GPRCnt;
2610       break;
2611     case MVT::f32:
2612     case MVT::f64:
2613       if (!Subtarget->hasSSE1())
2614         return false;
2615       ++FPRCnt;
2616       break;
2617     }
2618
2619     if (GPRCnt > 6)
2620       return false;
2621
2622     if (FPRCnt > 8)
2623       return false;
2624   }
2625
2626   static const MCPhysReg GPR32ArgRegs[] = {
2627     X86::EDI, X86::ESI, X86::EDX, X86::ECX, X86::R8D, X86::R9D
2628   };
2629   static const MCPhysReg GPR64ArgRegs[] = {
2630     X86::RDI, X86::RSI, X86::RDX, X86::RCX, X86::R8 , X86::R9
2631   };
2632   static const MCPhysReg XMMArgRegs[] = {
2633     X86::XMM0, X86::XMM1, X86::XMM2, X86::XMM3,
2634     X86::XMM4, X86::XMM5, X86::XMM6, X86::XMM7
2635   };
2636
2637   unsigned GPRIdx = 0;
2638   unsigned FPRIdx = 0;
2639   for (auto const &Arg : F->args()) {
2640     MVT VT = TLI.getSimpleValueType(Arg.getType());
2641     const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(VT);
2642     unsigned SrcReg;
2643     switch (VT.SimpleTy) {
2644     default: llvm_unreachable("Unexpected value type.");
2645     case MVT::i32: SrcReg = GPR32ArgRegs[GPRIdx++]; break;
2646     case MVT::i64: SrcReg = GPR64ArgRegs[GPRIdx++]; break;
2647     case MVT::f32: // fall-through
2648     case MVT::f64: SrcReg = XMMArgRegs[FPRIdx++]; break;
2649     }
2650     unsigned DstReg = FuncInfo.MF->addLiveIn(SrcReg, RC);
2651     // FIXME: Unfortunately it's necessary to emit a copy from the livein copy.
2652     // Without this, EmitLiveInCopies may eliminate the livein if its only
2653     // use is a bitcast (which isn't turned into an instruction).
2654     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2655     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2656             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
2657       .addReg(DstReg, getKillRegState(true));
2658     updateValueMap(&Arg, ResultReg);
2659   }
2660   return true;
2661 }
2662
2663 static unsigned computeBytesPoppedByCallee(const X86Subtarget *Subtarget,
2664                                            CallingConv::ID CC,
2665                                            ImmutableCallSite *CS) {
2666   if (Subtarget->is64Bit())
2667     return 0;
2668   if (Subtarget->getTargetTriple().isOSMSVCRT())
2669     return 0;
2670   if (CC == CallingConv::Fast || CC == CallingConv::GHC ||
2671       CC == CallingConv::HiPE)
2672     return 0;
2673   if (CS && !CS->paramHasAttr(1, Attribute::StructRet))
2674     return 0;
2675   if (CS && CS->paramHasAttr(1, Attribute::InReg))
2676     return 0;
2677   return 4;
2678 }
2679
2680 bool X86FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) {
2681   auto &OutVals       = CLI.OutVals;
2682   auto &OutFlags      = CLI.OutFlags;
2683   auto &OutRegs       = CLI.OutRegs;
2684   auto &Ins           = CLI.Ins;
2685   auto &InRegs        = CLI.InRegs;
2686   CallingConv::ID CC  = CLI.CallConv;
2687   bool &IsTailCall    = CLI.IsTailCall;
2688   bool IsVarArg       = CLI.IsVarArg;
2689   const Value *Callee = CLI.Callee;
2690   const char *SymName = CLI.SymName;
2691
2692   bool Is64Bit        = Subtarget->is64Bit();
2693   bool IsWin64        = Subtarget->isCallingConvWin64(CC);
2694
2695   // Handle only C, fastcc, and webkit_js calling conventions for now.
2696   switch (CC) {
2697   default: return false;
2698   case CallingConv::C:
2699   case CallingConv::Fast:
2700   case CallingConv::WebKit_JS:
2701   case CallingConv::X86_FastCall:
2702   case CallingConv::X86_64_Win64:
2703   case CallingConv::X86_64_SysV:
2704     break;
2705   }
2706
2707   // Allow SelectionDAG isel to handle tail calls.
2708   if (IsTailCall)
2709     return false;
2710
2711   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
2712   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
2713   if (CC == CallingConv::Fast && TM.Options.GuaranteedTailCallOpt)
2714     return false;
2715
2716   // Don't know how to handle Win64 varargs yet.  Nothing special needed for
2717   // x86-32. Special handling for x86-64 is implemented.
2718   if (IsVarArg && IsWin64)
2719     return false;
2720
2721   // Don't know about inalloca yet.
2722   if (CLI.CS && CLI.CS->hasInAllocaArgument())
2723     return false;
2724
2725   // Fast-isel doesn't know about callee-pop yet.
2726   if (X86::isCalleePop(CC, Subtarget->is64Bit(), IsVarArg,
2727                        TM.Options.GuaranteedTailCallOpt))
2728     return false;
2729
2730   SmallVector<MVT, 16> OutVTs;
2731   SmallVector<unsigned, 16> ArgRegs;
2732
2733   // If this is a constant i1/i8/i16 argument, promote to i32 to avoid an extra
2734   // instruction. This is safe because it is common to all FastISel supported
2735   // calling conventions on x86.
2736   for (int i = 0, e = OutVals.size(); i != e; ++i) {
2737     Value *&Val = OutVals[i];
2738     ISD::ArgFlagsTy Flags = OutFlags[i];
2739     if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
2740       if (CI->getBitWidth() < 32) {
2741         if (Flags.isSExt())
2742           Val = ConstantExpr::getSExt(CI, Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
2743         else
2744           Val = ConstantExpr::getZExt(CI, Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
2745       }
2746     }
2747
2748     // Passing bools around ends up doing a trunc to i1 and passing it.
2749     // Codegen this as an argument + "and 1".
2750     MVT VT;
2751     auto *TI = dyn_cast<TruncInst>(Val);
2752     unsigned ResultReg;
2753     if (TI && TI->getType()->isIntegerTy(1) && CLI.CS &&
2754               (TI->getParent() == CLI.CS->getInstruction()->getParent()) &&
2755               TI->hasOneUse()) {
2756       Value *PrevVal = TI->getOperand(0);
2757       ResultReg = getRegForValue(PrevVal);
2758
2759       if (!ResultReg)
2760         return false;
2761
2762       if (!isTypeLegal(PrevVal->getType(), VT))
2763         return false;
2764
2765       ResultReg =
2766         fastEmit_ri(VT, VT, ISD::AND, ResultReg, hasTrivialKill(PrevVal), 1);
2767     } else {
2768       if (!isTypeLegal(Val->getType(), VT))
2769         return false;
2770       ResultReg = getRegForValue(Val);
2771     }
2772
2773     if (!ResultReg)
2774       return false;
2775
2776     ArgRegs.push_back(ResultReg);
2777     OutVTs.push_back(VT);
2778   }
2779
2780   // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
2781   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
2782   CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, ArgLocs, CLI.RetTy->getContext());
2783
2784   // Allocate shadow area for Win64
2785   if (IsWin64)
2786     CCInfo.AllocateStack(32, 8);
2787
2788   CCInfo.AnalyzeCallOperands(OutVTs, OutFlags, CC_X86);
2789
2790   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
2791   unsigned NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
2792
2793   // Issue CALLSEQ_START
2794   unsigned AdjStackDown = TII.getCallFrameSetupOpcode();
2795   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackDown))
2796     .addImm(NumBytes).addImm(0);
2797
2798   // Walk the register/memloc assignments, inserting copies/loads.
2799   const X86RegisterInfo *RegInfo = Subtarget->getRegisterInfo();
2800   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
2801     CCValAssign const &VA = ArgLocs[i];
2802     const Value *ArgVal = OutVals[VA.getValNo()];
2803     MVT ArgVT = OutVTs[VA.getValNo()];
2804
2805     if (ArgVT == MVT::x86mmx)
2806       return false;
2807
2808     unsigned ArgReg = ArgRegs[VA.getValNo()];
2809
2810     // Promote the value if needed.
2811     switch (VA.getLocInfo()) {
2812     case CCValAssign::Full: break;
2813     case CCValAssign::SExt: {
2814       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2815              "Unexpected extend");
2816       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(), ArgReg,
2817                                        ArgVT, ArgReg);
2818       assert(Emitted && "Failed to emit a sext!"); (void)Emitted;
2819       ArgVT = VA.getLocVT();
2820       break;
2821     }
2822     case CCValAssign::ZExt: {
2823       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2824              "Unexpected extend");
2825       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(), ArgReg,
2826                                        ArgVT, ArgReg);
2827       assert(Emitted && "Failed to emit a zext!"); (void)Emitted;
2828       ArgVT = VA.getLocVT();
2829       break;
2830     }
2831     case CCValAssign::AExt: {
2832       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
2833              "Unexpected extend");
2834       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ANY_EXTEND, VA.getLocVT(), ArgReg,
2835                                        ArgVT, ArgReg);
2836       if (!Emitted)
2837         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(), ArgReg,
2838                                     ArgVT, ArgReg);
2839       if (!Emitted)
2840         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(), ArgReg,
2841                                     ArgVT, ArgReg);
2842
2843       assert(Emitted && "Failed to emit a aext!"); (void)Emitted;
2844       ArgVT = VA.getLocVT();
2845       break;
2846     }
2847     case CCValAssign::BCvt: {
2848       ArgReg = fastEmit_r(ArgVT, VA.getLocVT(), ISD::BITCAST, ArgReg,
2849                           /*TODO: Kill=*/false);
2850       assert(ArgReg && "Failed to emit a bitcast!");
2851       ArgVT = VA.getLocVT();
2852       break;
2853     }
2854     case CCValAssign::VExt:
2855       // VExt has not been implemented, so this should be impossible to reach
2856       // for now.  However, fallback to Selection DAG isel once implemented.
2857       return false;
2858     case CCValAssign::AExtUpper:
2859     case CCValAssign::SExtUpper:
2860     case CCValAssign::ZExtUpper:
2861     case CCValAssign::FPExt:
2862       llvm_unreachable("Unexpected loc info!");
2863     case CCValAssign::Indirect:
2864       // FIXME: Indirect doesn't need extending, but fast-isel doesn't fully
2865       // support this.
2866       return false;
2867     }
2868
2869     if (VA.isRegLoc()) {
2870       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2871               TII.get(TargetOpcode::COPY), VA.getLocReg()).addReg(ArgReg);
2872       OutRegs.push_back(VA.getLocReg());
2873     } else {
2874       assert(VA.isMemLoc());
2875
2876       // Don't emit stores for undef values.
2877       if (isa<UndefValue>(ArgVal))
2878         continue;
2879
2880       unsigned LocMemOffset = VA.getLocMemOffset();
2881       X86AddressMode AM;
2882       AM.Base.Reg = RegInfo->getStackRegister();
2883       AM.Disp = LocMemOffset;
2884       ISD::ArgFlagsTy Flags = OutFlags[VA.getValNo()];
2885       unsigned Alignment = DL.getABITypeAlignment(ArgVal->getType());
2886       MachineMemOperand *MMO = FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
2887         MachinePointerInfo::getStack(LocMemOffset), MachineMemOperand::MOStore,
2888         ArgVT.getStoreSize(), Alignment);
2889       if (Flags.isByVal()) {
2890         X86AddressMode SrcAM;
2891         SrcAM.Base.Reg = ArgReg;
2892         if (!TryEmitSmallMemcpy(AM, SrcAM, Flags.getByValSize()))
2893           return false;
2894       } else if (isa<ConstantInt>(ArgVal) || isa<ConstantPointerNull>(ArgVal)) {
2895         // If this is a really simple value, emit this with the Value* version
2896         // of X86FastEmitStore.  If it isn't simple, we don't want to do this,
2897         // as it can cause us to reevaluate the argument.
2898         if (!X86FastEmitStore(ArgVT, ArgVal, AM, MMO))
2899           return false;
2900       } else {
2901         bool ValIsKill = hasTrivialKill(ArgVal);
2902         if (!X86FastEmitStore(ArgVT, ArgReg, ValIsKill, AM, MMO))
2903           return false;
2904       }
2905     }
2906   }
2907
2908   // ELF / PIC requires GOT in the EBX register before function calls via PLT
2909   // GOT pointer.
2910   if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
2911     unsigned Base = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2912     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2913             TII.get(TargetOpcode::COPY), X86::EBX).addReg(Base);
2914   }
2915
2916   if (Is64Bit && IsVarArg && !IsWin64) {
2917     // From AMD64 ABI document:
2918     // For calls that may call functions that use varargs or stdargs
2919     // (prototype-less calls or calls to functions containing ellipsis (...) in
2920     // the declaration) %al is used as hidden argument to specify the number
2921     // of SSE registers used. The contents of %al do not need to match exactly
2922     // the number of registers, but must be an ubound on the number of SSE
2923     // registers used and is in the range 0 - 8 inclusive.
2924
2925     // Count the number of XMM registers allocated.
2926     static const MCPhysReg XMMArgRegs[] = {
2927       X86::XMM0, X86::XMM1, X86::XMM2, X86::XMM3,
2928       X86::XMM4, X86::XMM5, X86::XMM6, X86::XMM7
2929     };
2930     unsigned NumXMMRegs = CCInfo.getFirstUnallocated(XMMArgRegs, 8);
2931     assert((Subtarget->hasSSE1() || !NumXMMRegs)
2932            && "SSE registers cannot be used when SSE is disabled");
2933     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV8ri),
2934             X86::AL).addImm(NumXMMRegs);
2935   }
2936
2937   // Materialize callee address in a register. FIXME: GV address can be
2938   // handled with a CALLpcrel32 instead.
2939   X86AddressMode CalleeAM;
2940   if (!X86SelectCallAddress(Callee, CalleeAM))
2941     return false;
2942
2943   unsigned CalleeOp = 0;
2944   const GlobalValue *GV = nullptr;
2945   if (CalleeAM.GV != nullptr) {
2946     GV = CalleeAM.GV;
2947   } else if (CalleeAM.Base.Reg != 0) {
2948     CalleeOp = CalleeAM.Base.Reg;
2949   } else
2950     return false;
2951
2952   // Issue the call.
2953   MachineInstrBuilder MIB;
2954   if (CalleeOp) {
2955     // Register-indirect call.
2956     unsigned CallOpc = Is64Bit ? X86::CALL64r : X86::CALL32r;
2957     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CallOpc))
2958       .addReg(CalleeOp);
2959   } else {
2960     // Direct call.
2961     assert(GV && "Not a direct call");
2962     unsigned CallOpc = Is64Bit ? X86::CALL64pcrel32 : X86::CALLpcrel32;
2963
2964     // See if we need any target-specific flags on the GV operand.
2965     unsigned char OpFlags = 0;
2966
2967     // On ELF targets, in both X86-64 and X86-32 mode, direct calls to
2968     // external symbols most go through the PLT in PIC mode.  If the symbol
2969     // has hidden or protected visibility, or if it is static or local, then
2970     // we don't need to use the PLT - we can directly call it.
2971     if (Subtarget->isTargetELF() &&
2972         TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
2973         GV->hasDefaultVisibility() && !GV->hasLocalLinkage()) {
2974       OpFlags = X86II::MO_PLT;
2975     } else if (Subtarget->isPICStyleStubAny() &&
2976                (GV->isDeclaration() || GV->isWeakForLinker()) &&
2977                (!Subtarget->getTargetTriple().isMacOSX() ||
2978                 Subtarget->getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 5))) {
2979       // PC-relative references to external symbols should go through $stub,
2980       // unless we're building with the leopard linker or later, which
2981       // automatically synthesizes these stubs.
2982       OpFlags = X86II::MO_DARWIN_STUB;
2983     }
2984
2985     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CallOpc));
2986     if (SymName)
2987       MIB.addExternalSymbol(SymName, OpFlags);
2988     else
2989       MIB.addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags);
2990   }
2991
2992   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2993   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
2994   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CC));
2995
2996   // Add an implicit use GOT pointer in EBX.
2997   if (Subtarget->isPICStyleGOT())
2998     MIB.addReg(X86::EBX, RegState::Implicit);
2999
3000   if (Is64Bit && IsVarArg && !IsWin64)
3001     MIB.addReg(X86::AL, RegState::Implicit);
3002
3003   // Add implicit physical register uses to the call.
3004   for (auto Reg : OutRegs)
3005     MIB.addReg(Reg, RegState::Implicit);
3006
3007   // Issue CALLSEQ_END
3008   unsigned NumBytesForCalleeToPop =
3009     computeBytesPoppedByCallee(Subtarget, CC, CLI.CS);
3010   unsigned AdjStackUp = TII.getCallFrameDestroyOpcode();
3011   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackUp))
3012     .addImm(NumBytes).addImm(NumBytesForCalleeToPop);
3013
3014   // Now handle call return values.
3015   SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
3016   CCState CCRetInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, RVLocs,
3017                     CLI.RetTy->getContext());
3018   CCRetInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_X86);
3019
3020   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
3021   unsigned ResultReg = FuncInfo.CreateRegs(CLI.RetTy);
3022   for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i) {
3023     CCValAssign &VA = RVLocs[i];
3024     EVT CopyVT = VA.getValVT();
3025     unsigned CopyReg = ResultReg + i;
3026
3027     // If this is x86-64, and we disabled SSE, we can't return FP values
3028     if ((CopyVT == MVT::f32 || CopyVT == MVT::f64) &&
3029         ((Is64Bit || Ins[i].Flags.isInReg()) && !Subtarget->hasSSE1())) {
3030       report_fatal_error("SSE register return with SSE disabled");
3031     }
3032
3033     // If we prefer to use the value in xmm registers, copy it out as f80 and
3034     // use a truncate to move it from fp stack reg to xmm reg.
3035     if ((VA.getLocReg() == X86::FP0 || VA.getLocReg() == X86::FP1) &&
3036         isScalarFPTypeInSSEReg(VA.getValVT())) {
3037       CopyVT = MVT::f80;
3038       CopyReg = createResultReg(&X86::RFP80RegClass);
3039     }
3040
3041     // Copy out the result.
3042     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3043             TII.get(TargetOpcode::COPY), CopyReg).addReg(VA.getLocReg());
3044     InRegs.push_back(VA.getLocReg());
3045
3046     // Round the f80 to the right size, which also moves it to the appropriate
3047     // xmm register. This is accomplished by storing the f80 value in memory
3048     // and then loading it back.
3049     if (CopyVT != VA.getValVT()) {
3050       EVT ResVT = VA.getValVT();
3051       unsigned Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::ST_Fp80m32 : X86::ST_Fp80m64;
3052       unsigned MemSize = ResVT.getSizeInBits()/8;
3053       int FI = MFI.CreateStackObject(MemSize, MemSize, false);
3054       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3055                                 TII.get(Opc)), FI)
3056         .addReg(CopyReg);
3057       Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::MOVSSrm : X86::MOVSDrm;
3058       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3059                                 TII.get(Opc), ResultReg + i), FI);
3060     }
3061   }
3062
3063   CLI.ResultReg = ResultReg;
3064   CLI.NumResultRegs = RVLocs.size();
3065   CLI.Call = MIB;
3066
3067   return true;
3068 }
3069
3070 bool
3071 X86FastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I)  {
3072   switch (I->getOpcode()) {
3073   default: break;
3074   case Instruction::Load:
3075     return X86SelectLoad(I);
3076   case Instruction::Store:
3077     return X86SelectStore(I);
3078   case Instruction::Ret:
3079     return X86SelectRet(I);
3080   case Instruction::ICmp:
3081   case Instruction::FCmp:
3082     return X86SelectCmp(I);
3083   case Instruction::ZExt:
3084     return X86SelectZExt(I);
3085   case Instruction::Br:
3086     return X86SelectBranch(I);
3087   case Instruction::LShr:
3088   case Instruction::AShr:
3089   case Instruction::Shl:
3090     return X86SelectShift(I);
3091   case Instruction::SDiv:
3092   case Instruction::UDiv:
3093   case Instruction::SRem:
3094   case Instruction::URem:
3095     return X86SelectDivRem(I);
3096   case Instruction::Select:
3097     return X86SelectSelect(I);
3098   case Instruction::Trunc:
3099     return X86SelectTrunc(I);
3100   case Instruction::FPExt:
3101     return X86SelectFPExt(I);
3102   case Instruction::FPTrunc:
3103     return X86SelectFPTrunc(I);
3104   case Instruction::SIToFP:
3105     return X86SelectSIToFP(I);
3106   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
3107   case Instruction::PtrToInt: {
3108     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
3109     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
3110     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
3111       return X86SelectZExt(I);
3112     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
3113       return X86SelectTrunc(I);
3114     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
3115     if (Reg == 0) return false;
3116     updateValueMap(I, Reg);
3117     return true;
3118   }
3119   }
3120
3121   return false;
3122 }
3123
3124 unsigned X86FastISel::X86MaterializeInt(const ConstantInt *CI, MVT VT) {
3125   if (VT > MVT::i64)
3126     return 0;
3127
3128   uint64_t Imm = CI->getZExtValue();
3129   if (Imm == 0) {
3130     unsigned SrcReg = fastEmitInst_(X86::MOV32r0, &X86::GR32RegClass);
3131     switch (VT.SimpleTy) {
3132     default: llvm_unreachable("Unexpected value type");
3133     case MVT::i1:
3134     case MVT::i8:
3135       return fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8, SrcReg, /*Kill=*/true,
3136                                         X86::sub_8bit);
3137     case MVT::i16:
3138       return fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i16, SrcReg, /*Kill=*/true,
3139                                         X86::sub_16bit);
3140     case MVT::i32:
3141       return SrcReg;
3142     case MVT::i64: {
3143       unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::GR64RegClass);
3144       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3145               TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG), ResultReg)
3146         .addImm(0).addReg(SrcReg).addImm(X86::sub_32bit);
3147       return ResultReg;
3148     }
3149     }
3150   }
3151
3152   unsigned Opc = 0;
3153   switch (VT.SimpleTy) {
3154   default: llvm_unreachable("Unexpected value type");
3155   case MVT::i1:  VT = MVT::i8; // fall-through
3156   case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8ri;  break;
3157   case MVT::i16: Opc = X86::MOV16ri; break;
3158   case MVT::i32: Opc = X86::MOV32ri; break;
3159   case MVT::i64: {
3160     if (isUInt<32>(Imm))
3161       Opc = X86::MOV32ri;
3162     else if (isInt<32>(Imm))
3163       Opc = X86::MOV64ri32;
3164     else
3165       Opc = X86::MOV64ri;
3166     break;
3167   }
3168   }
3169   if (VT == MVT::i64 && Opc == X86::MOV32ri) {
3170     unsigned SrcReg = fastEmitInst_i(Opc, &X86::GR32RegClass, Imm);
3171     unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::GR64RegClass);
3172     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3173             TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG), ResultReg)
3174       .addImm(0).addReg(SrcReg).addImm(X86::sub_32bit);
3175     return ResultReg;
3176   }
3177   return fastEmitInst_i(Opc, TLI.getRegClassFor(VT), Imm);
3178 }
3179
3180 unsigned X86FastISel::X86MaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT) {
3181   if (CFP->isNullValue())
3182     return fastMaterializeFloatZero(CFP);
3183
3184   // Can't handle alternate code models yet.
3185   CodeModel::Model CM = TM.getCodeModel();
3186   if (CM != CodeModel::Small && CM != CodeModel::Large)
3187     return 0;
3188
3189   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
3190   unsigned Opc = 0;
3191   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
3192   switch (VT.SimpleTy) {
3193   default: return 0;
3194   case MVT::f32:
3195     if (X86ScalarSSEf32) {
3196       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
3197       RC  = &X86::FR32RegClass;
3198     } else {
3199       Opc = X86::LD_Fp32m;
3200       RC  = &X86::RFP32RegClass;
3201     }
3202     break;
3203   case MVT::f64:
3204     if (X86ScalarSSEf64) {
3205       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
3206       RC  = &X86::FR64RegClass;
3207     } else {
3208       Opc = X86::LD_Fp64m;
3209       RC  = &X86::RFP64RegClass;
3210     }
3211     break;
3212   case MVT::f80:
3213     // No f80 support yet.
3214     return 0;
3215   }
3216
3217   // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
3218   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(CFP->getType());
3219   if (Align == 0) {
3220     // Alignment of vector types. FIXME!
3221     Align = DL.getTypeAllocSize(CFP->getType());
3222   }
3223
3224   // x86-32 PIC requires a PIC base register for constant pools.
3225   unsigned PICBase = 0;
3226   unsigned char OpFlag = 0;
3227   if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) { // Not dynamic-no-pic
3228     OpFlag = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
3229     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
3230   } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
3231     OpFlag = X86II::MO_GOTOFF;
3232     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
3233   } else if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
3234              TM.getCodeModel() == CodeModel::Small) {
3235     PICBase = X86::RIP;
3236   }
3237
3238   // Create the load from the constant pool.
3239   unsigned CPI = MCP.getConstantPoolIndex(CFP, Align);
3240   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
3241
3242   if (CM == CodeModel::Large) {
3243     unsigned AddrReg = createResultReg(&X86::GR64RegClass);
3244     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV64ri),
3245             AddrReg)
3246       .addConstantPoolIndex(CPI, 0, OpFlag);
3247     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3248                                       TII.get(Opc), ResultReg);
3249     addDirectMem(MIB, AddrReg);
3250     MachineMemOperand *MMO = FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
3251         MachinePointerInfo::getConstantPool(), MachineMemOperand::MOLoad,
3252         TM.getDataLayout()->getPointerSize(), Align);
3253     MIB->addMemOperand(*FuncInfo.MF, MMO);
3254     return ResultReg;
3255   }
3256
3257   addConstantPoolReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3258                                    TII.get(Opc), ResultReg),
3259                            CPI, PICBase, OpFlag);
3260   return ResultReg;
3261 }
3262
3263 unsigned X86FastISel::X86MaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT) {
3264   // Can't handle alternate code models yet.
3265   if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
3266     return 0;
3267
3268   // Materialize addresses with LEA/MOV instructions.
3269   X86AddressMode AM;
3270   if (X86SelectAddress(GV, AM)) {
3271     // If the expression is just a basereg, then we're done, otherwise we need
3272     // to emit an LEA.
3273     if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase &&
3274         AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0 && AM.GV == nullptr)
3275       return AM.Base.Reg;
3276
3277     unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
3278     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::Static &&
3279         TLI.getPointerTy() == MVT::i64) {
3280       // The displacement code could be more than 32 bits away so we need to use
3281       // an instruction with a 64 bit immediate
3282       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV64ri),
3283               ResultReg)
3284         .addGlobalAddress(GV);
3285     } else {
3286       unsigned Opc = TLI.getPointerTy() == MVT::i32
3287                      ? (Subtarget->isTarget64BitILP32()
3288                         ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r)
3289                      : X86::LEA64r;
3290       addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3291                              TII.get(Opc), ResultReg), AM);
3292     }
3293     return ResultReg;
3294   }
3295   return 0;
3296 }
3297
3298 unsigned X86FastISel::fastMaterializeConstant(const Constant *C) {
3299   EVT CEVT = TLI.getValueType(C->getType(), true);
3300
3301   // Only handle simple types.
3302   if (!CEVT.isSimple())
3303     return 0;
3304   MVT VT = CEVT.getSimpleVT();
3305
3306   if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C))
3307     return X86MaterializeInt(CI, VT);
3308   else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C))
3309     return X86MaterializeFP(CFP, VT);
3310   else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
3311     return X86MaterializeGV(GV, VT);
3312
3313   return 0;
3314 }
3315
3316 unsigned X86FastISel::fastMaterializeAlloca(const AllocaInst *C) {
3317   // Fail on dynamic allocas. At this point, getRegForValue has already
3318   // checked its CSE maps, so if we're here trying to handle a dynamic
3319   // alloca, we're not going to succeed. X86SelectAddress has a
3320   // check for dynamic allocas, because it's called directly from
3321   // various places, but targetMaterializeAlloca also needs a check
3322   // in order to avoid recursion between getRegForValue,
3323   // X86SelectAddrss, and targetMaterializeAlloca.
3324   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(C))
3325     return 0;
3326   assert(C->isStaticAlloca() && "dynamic alloca in the static alloca map?");
3327
3328   X86AddressMode AM;
3329   if (!X86SelectAddress(C, AM))
3330     return 0;
3331   unsigned Opc = TLI.getPointerTy() == MVT::i32
3332                  ? (Subtarget->isTarget64BitILP32()
3333                     ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r)
3334                  : X86::LEA64r;
3335   const TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(TLI.getPointerTy());
3336   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
3337   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
3338                          TII.get(Opc), ResultReg), AM);
3339   return ResultReg;
3340 }
3341
3342 unsigned X86FastISel::fastMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF) {
3343   MVT VT;
3344   if (!isTypeLegal(CF->getType(), VT))
3345     return 0;
3346
3347   // Get opcode and regclass for the given zero.
3348   unsigned Opc = 0;
3349   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
3350   switch (VT.SimpleTy) {
3351   default: return 0;
3352   case MVT::f32:
3353     if (X86ScalarSSEf32) {
3354       Opc = X86::FsFLD0SS;
3355       RC  = &X86::FR32RegClass;
3356     } else {
3357       Opc = X86::LD_Fp032;
3358       RC  = &X86::RFP32RegClass;
3359     }
3360     break;
3361   case MVT::f64:
3362     if (X86ScalarSSEf64) {
3363       Opc = X86::FsFLD0SD;
3364       RC  = &X86::FR64RegClass;
3365     } else {
3366       Opc = X86::LD_Fp064;
3367       RC  = &X86::RFP64RegClass;
3368     }
3369     break;
3370   case MVT::f80:
3371     // No f80 support yet.
3372     return 0;
3373   }
3374
3375   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
3376   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg);
3377   return ResultReg;
3378 }
3379
3380
3381 bool X86FastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
3382                                       const LoadInst *LI) {
3383   const Value *Ptr = LI->getPointerOperand();
3384   X86AddressMode AM;
3385   if (!X86SelectAddress(Ptr, AM))
3386     return false;
3387
3388   const X86InstrInfo &XII = (const X86InstrInfo &)TII;
3389
3390   unsigned Size = DL.getTypeAllocSize(LI->getType());
3391   unsigned Alignment = LI->getAlignment();
3392
3393   if (Alignment == 0)  // Ensure that codegen never sees alignment 0
3394     Alignment = DL.getABITypeAlignment(LI->getType());
3395
3396   SmallVector<MachineOperand, 8> AddrOps;
3397   AM.getFullAddress(AddrOps);
3398
3399   MachineInstr *Result =
3400     XII.foldMemoryOperandImpl(*FuncInfo.MF, MI, OpNo, AddrOps,
3401                               Size, Alignment, /*AllowCommute=*/true);
3402   if (!Result)
3403     return false;
3404
3405   Result->addMemOperand(*FuncInfo.MF, createMachineMemOperandFor(LI));
3406   FuncInfo.MBB->insert(FuncInfo.InsertPt, Result);
3407   MI->eraseFromParent();
3408   return true;
3409 }
3410
3411
3412 namespace llvm {
3413   FastISel *X86::createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
3414                                 const TargetLibraryInfo *libInfo) {
3415     return new X86FastISel(funcInfo, libInfo);
3416   }
3417 }