lib/Target/X86/X86ISelDAGToDAG.cpp

   1 //===- X86ISelDAGToDAG.cpp - A DAG pattern matching inst selector for X86 -===//
   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 a DAG pattern matching instruction selector for X86,
  11 // converting from a legalized dag to a X86 dag.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "x86-isel"
  16 #include "X86.h"
  17 #include "X86InstrBuilder.h"
  18 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  19 #include "X86RegisterInfo.h"
  20 #include "X86Subtarget.h"
  21 #include "X86TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  28 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  29 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 //                      Pattern Matcher Implementation
  43 //===----------------------------------------------------------------------===//
  44
  45 namespace {
  46   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
  47   /// SDValue's instead of register numbers for the leaves of the matched
  48   /// tree.
  49   struct X86ISelAddressMode {
  50     enum {
  51       RegBase,
  52       FrameIndexBase
  53     } BaseType;
  54
  55     // This is really a union, discriminated by BaseType!
  56     SDValue Base_Reg;
  57     int Base_FrameIndex;
  58
  59     unsigned Scale;
  60     SDValue IndexReg;
  61     int32_t Disp;
  62     SDValue Segment;
  63     const GlobalValue *GV;
  64     const Constant *CP;
  65     const BlockAddress *BlockAddr;
  66     const char *ES;
  67     int JT;
  68     unsigned Align;    // CP alignment.
  69     unsigned char SymbolFlags;  // X86II::MO_*
  70
  71     X86ISelAddressMode()
  72       : BaseType(RegBase), Base_FrameIndex(0), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
  73         Segment(), GV(0), CP(0), BlockAddr(0), ES(0), JT(-1), Align(0),
  74         SymbolFlags(X86II::MO_NO_FLAG) {
  75     }
  76
  77     bool hasSymbolicDisplacement() const {
  78       return GV != 0 || CP != 0 || ES != 0 || JT != -1 || BlockAddr != 0;
  79     }
  80
  81     bool hasBaseOrIndexReg() const {
  82       return IndexReg.getNode() != 0 || Base_Reg.getNode() != 0;
  83     }
  84
  85     /// isRIPRelative - Return true if this addressing mode is already RIP
  86     /// relative.
  87     bool isRIPRelative() const {
  88       if (BaseType != RegBase) return false;
  89       if (RegisterSDNode *RegNode =
  90             dyn_cast_or_null<RegisterSDNode>(Base_Reg.getNode()))
  91         return RegNode->getReg() == X86::RIP;
  92       return false;
  93     }
  94
  95     void setBaseReg(SDValue Reg) {
  96       BaseType = RegBase;
  97       Base_Reg = Reg;
  98     }
  99
 100 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 101     void dump() {
 102       dbgs() << "X86ISelAddressMode " << this << '\n';
 103       dbgs() << "Base_Reg ";
 104       if (Base_Reg.getNode() != 0)
 105         Base_Reg.getNode()->dump();
 106       else
 107         dbgs() << "nul";
 108       dbgs() << " Base.FrameIndex " << Base_FrameIndex << '\n'
 109              << " Scale" << Scale << '\n'
 110              << "IndexReg ";
 111       if (IndexReg.getNode() != 0)
 112         IndexReg.getNode()->dump();
 113       else
 114         dbgs() << "nul";
 115       dbgs() << " Disp " << Disp << '\n'
 116              << "GV ";
 117       if (GV)
 118         GV->dump();
 119       else
 120         dbgs() << "nul";
 121       dbgs() << " CP ";
 122       if (CP)
 123         CP->dump();
 124       else
 125         dbgs() << "nul";
 126       dbgs() << '\n'
 127              << "ES ";
 128       if (ES)
 129         dbgs() << ES;
 130       else
 131         dbgs() << "nul";
 132       dbgs() << " JT" << JT << " Align" << Align << '\n';
 133     }
 134 #endif
 135   };
 136 }
 137
 138 namespace {
 139   //===--------------------------------------------------------------------===//
 140   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
 141   /// SelectionDAG operations.
 142   ///
 143   class X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
 144     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
 145     /// X86-specific SelectionDAG.
 146     const X86TargetLowering &X86Lowering;
 147
 148     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
 149     /// make the right decision when generating code for different targets.
 150     const X86Subtarget *Subtarget;
 151
 152     /// OptForSize - If true, selector should try to optimize for code size
 153     /// instead of performance.
 154     bool OptForSize;
 155
 156   public:
 157     explicit X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, CodeGenOpt::Level OptLevel)
 158       : SelectionDAGISel(tm, OptLevel),
 159         X86Lowering(*tm.getTargetLowering()),
 160         Subtarget(&tm.getSubtarget<X86Subtarget>()),
 161         OptForSize(false) {}
 162
 163     virtual const char *getPassName() const {
 164       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
 165     }
 166
 167     virtual void EmitFunctionEntryCode();
 168
 169     virtual bool IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
 170
 171     virtual void PreprocessISelDAG();
 172
 173     inline bool immSext8(SDNode *N) const {
 174       return isInt<8>(cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue());
 175     }
 176
 177     // i64immSExt32 predicate - True if the 64-bit immediate fits in a 32-bit
 178     // sign extended field.
 179     inline bool i64immSExt32(SDNode *N) const {
 180       uint64_t v = cast<ConstantSDNode>(N)->getZExtValue();
 181       return (int64_t)v == (int32_t)v;
 182     }
 183
 184 // Include the pieces autogenerated from the target description.
 185 #include "X86GenDAGISel.inc"
 186
 187   private:
 188     SDNode *Select(SDNode *N);
 189     SDNode *SelectGather(SDNode *N, unsigned Opc);
 190     SDNode *SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc);
 191     SDNode *SelectAtomicLoadArith(SDNode *Node, EVT NVT);
 192
 193     bool FoldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset, X86ISelAddressMode &AM);
 194     bool MatchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM);
 195     bool MatchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 196     bool MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 197     bool MatchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 198                                  unsigned Depth);
 199     bool MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 200     bool SelectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
 201                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 202                     SDValue &Segment);
 203     bool SelectLEAAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 204                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 205                        SDValue &Segment);
 206     bool SelectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 207                            SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 208                            SDValue &Segment);
 209     bool SelectScalarSSELoad(SDNode *Root, SDValue N,
 210                              SDValue &Base, SDValue &Scale,
 211                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
 212                              SDValue &Segment,
 213                              SDValue &NodeWithChain);
 214
 215     bool TryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
 216                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
 217                      SDValue &Index, SDValue &Disp,
 218                      SDValue &Segment);
 219
 220     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
 221     /// inline asm expressions.
 222     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
 223                                               char ConstraintCode,
 224                                               std::vector<SDValue> &OutOps);
 225
 226     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
 227
 228     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDValue &Base,
 229                                    SDValue &Scale, SDValue &Index,
 230                                    SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
 231       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
 232         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base_FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
 233         AM.Base_Reg;
 234       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
 235       Index = AM.IndexReg;
 236       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
 237       // is 32-bit.
 238       if (AM.GV)
 239         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, DebugLoc(),
 240                                               MVT::i32, AM.Disp,
 241                                               AM.SymbolFlags);
 242       else if (AM.CP)
 243         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
 244                                              AM.Align, AM.Disp, AM.SymbolFlags);
 245       else if (AM.ES) {
 246         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with ES.");
 247         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 248       } else if (AM.JT != -1) {
 249         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with JT.");
 250         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 251       } else if (AM.BlockAddr)
 252         Disp = CurDAG->getTargetBlockAddress(AM.BlockAddr, MVT::i32, AM.Disp,
 253                                              AM.SymbolFlags);
 254       else
 255         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, MVT::i32);
 256
 257       if (AM.Segment.getNode())
 258         Segment = AM.Segment;
 259       else
 260         Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 261     }
 262
 263     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 264     /// i8.
 265     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm) {
 266       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
 267     }
 268
 269     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 270     /// i32.
 271     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
 272       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
 273     }
 274
 275     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
 276     /// the global base register. Output instructions required to
 277     /// initialize the global base register, if necessary.
 278     ///
 279     SDNode *getGlobalBaseReg();
 280
 281     /// getTargetMachine - Return a reference to the TargetMachine, casted
 282     /// to the target-specific type.
 283     const X86TargetMachine &getTargetMachine() const {
 284       return static_cast<const X86TargetMachine &>(TM);
 285     }
 286
 287     /// getInstrInfo - Return a reference to the TargetInstrInfo, casted
 288     /// to the target-specific type.
 289     const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 290       return getTargetMachine().getInstrInfo();
 291     }
 292   };
 293 }
 294
 295
 296 bool
 297 X86DAGToDAGISel::IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 298   if (OptLevel == CodeGenOpt::None) return false;
 299
 300   if (!N.hasOneUse())
 301     return false;
 302
 303   if (N.getOpcode() != ISD::LOAD)
 304     return true;
 305
 306   // If N is a load, do additional profitability checks.
 307   if (U == Root) {
 308     switch (U->getOpcode()) {
 309     default: break;
 310     case X86ISD::ADD:
 311     case X86ISD::SUB:
 312     case X86ISD::AND:
 313     case X86ISD::XOR:
 314     case X86ISD::OR:
 315     case ISD::ADD:
 316     case ISD::ADDC:
 317     case ISD::ADDE:
 318     case ISD::AND:
 319     case ISD::OR:
 320     case ISD::XOR: {
 321       SDValue Op1 = U->getOperand(1);
 322
 323       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
 324       // instead. This reduces code size.
 325       // e.g.
 326       // movl 4(%esp), %eax
 327       // addl $4, %eax
 328       // vs.
 329       // movl $4, %eax
 330       // addl 4(%esp), %eax
 331       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
 332       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
 333       if (ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1))
 334         if (Imm->getAPIntValue().isSignedIntN(8))
 335           return false;
 336
 337       // If the other operand is a TLS address, we should fold it instead.
 338       // This produces
 339       // movl    %gs:0, %eax
 340       // leal    i@NTPOFF(%eax), %eax
 341       // instead of
 342       // movl    $i@NTPOFF, %eax
 343       // addl    %gs:0, %eax
 344       // if the block also has an access to a second TLS address this will save
 345       // a load.
 346       // FIXME: This is probably also true for non TLS addresses.
 347       if (Op1.getOpcode() == X86ISD::Wrapper) {
 348         SDValue Val = Op1.getOperand(0);
 349         if (Val.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress)
 350           return false;
 351       }
 352     }
 353     }
 354   }
 355
 356   return true;
 357 }
 358
 359 /// MoveBelowCallOrigChain - Replace the original chain operand of the call with
 360 /// load's chain operand and move load below the call's chain operand.
 361 static void MoveBelowOrigChain(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
 362                                SDValue Call, SDValue OrigChain) {
 363   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 364   SDValue Chain = OrigChain.getOperand(0);
 365   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
 366     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 367   else {
 368     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 369            "Unexpected chain operand");
 370     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
 371       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
 372         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 373       else
 374         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
 375     SDValue NewChain =
 376       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, Load.getDebugLoc(),
 377                       MVT::Other, &Ops[0], Ops.size());
 378     Ops.clear();
 379     Ops.push_back(NewChain);
 380   }
 381   for (unsigned i = 1, e = OrigChain.getNumOperands(); i != e; ++i)
 382     Ops.push_back(OrigChain.getOperand(i));
 383   CurDAG->UpdateNodeOperands(OrigChain.getNode(), &Ops[0], Ops.size());
 384   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load.getNode(), Call.getOperand(0),
 385                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 386
 387   unsigned NumOps = Call.getNode()->getNumOperands();
 388   Ops.clear();
 389   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
 390   for (unsigned i = 1, e = NumOps; i != e; ++i)
 391     Ops.push_back(Call.getOperand(i));
 392   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call.getNode(), &Ops[0], NumOps);
 393 }
 394
 395 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
 396 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
 397 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
 398 /// In the case of a tail call, there isn't a callseq node between the call
 399 /// chain and the load.
 400 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain, bool HasCallSeq) {
 401   // The transformation is somewhat dangerous if the call's chain was glued to
 402   // the call. After MoveBelowOrigChain the load is moved between the call and
 403   // the chain, this can create a cycle if the load is not folded. So it is
 404   // *really* important that we are sure the load will be folded.
 405   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
 406     return false;
 407   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
 408   if (!LD ||
 409       LD->isVolatile() ||
 410       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
 411       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
 412     return false;
 413
 414   // Now let's find the callseq_start.
 415   while (HasCallSeq && Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
 416     if (!Chain.hasOneUse())
 417       return false;
 418     Chain = Chain.getOperand(0);
 419   }
 420
 421   if (!Chain.getNumOperands())
 422     return false;
 423   // Since we are not checking for AA here, conservatively abort if the chain
 424   // writes to memory. It's not safe to move the callee (a load) across a store.
 425   if (isa<MemSDNode>(Chain.getNode()) &&
 426       cast<MemSDNode>(Chain.getNode())->writeMem())
 427     return false;
 428   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
 429     return true;
 430   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 431       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()) &&
 432       Callee.getValue(1).hasOneUse())
 433     return true;
 434   return false;
 435 }
 436
 437 void X86DAGToDAGISel::PreprocessISelDAG() {
 438   // OptForSize is used in pattern predicates that isel is matching.
 439   OptForSize = MF->getFunction()->getAttributes().
 440     hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::OptimizeForSize);
 441
 442   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
 443        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
 444     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
 445
 446     if (OptLevel != CodeGenOpt::None &&
 447         // Only does this when target favors doesn't favor register indirect
 448         // call.
 449         ((N->getOpcode() == X86ISD::CALL && !Subtarget->callRegIndirect()) ||
 450          (N->getOpcode() == X86ISD::TC_RETURN &&
 451           // Only does this if load can be folded into TC_RETURN.
 452           (Subtarget->is64Bit() ||
 453            getTargetMachine().getRelocationModel() != Reloc::PIC_)))) {
 454       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
 455       /// before the call to allow it to be folded.
 456       ///
 457       ///     [Load chain]
 458       ///         ^
 459       ///         |
 460       ///       [Load]
 461       ///       ^    ^
 462       ///       |    |
 463       ///      /      \--
 464       ///     /          |
 465       ///[CALLSEQ_START] |
 466       ///     ^          |
 467       ///     |          |
 468       /// [LOAD/C2Reg]   |
 469       ///     |          |
 470       ///      \        /
 471       ///       \      /
 472       ///       [CALL]
 473       bool HasCallSeq = N->getOpcode() == X86ISD::CALL;
 474       SDValue Chain = N->getOperand(0);
 475       SDValue Load  = N->getOperand(1);
 476       if (!isCalleeLoad(Load, Chain, HasCallSeq))
 477         continue;
 478       MoveBelowOrigChain(CurDAG, Load, SDValue(N, 0), Chain);
 479       ++NumLoadMoved;
 480       continue;
 481     }
 482
 483     // Lower fpround and fpextend nodes that target the FP stack to be store and
 484     // load to the stack.  This is a gross hack.  We would like to simply mark
 485     // these as being illegal, but when we do that, legalize produces these when
 486     // it expands calls, then expands these in the same legalize pass.  We would
 487     // like dag combine to be able to hack on these between the call expansion
 488     // and the node legalization.  As such this pass basically does "really
 489     // late" legalization of these inline with the X86 isel pass.
 490     // FIXME: This should only happen when not compiled with -O0.
 491     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
 492       continue;
 493
 494     EVT SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
 495     EVT DstVT = N->getValueType(0);
 496
 497     // If any of the sources are vectors, no fp stack involved.
 498     if (SrcVT.isVector() || DstVT.isVector())
 499       continue;
 500
 501     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
 502     // conversion that should not be lowered.
 503     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
 504     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
 505     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
 506       continue;
 507
 508     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
 509       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
 510       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
 511         continue;
 512       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
 513       if (N->getConstantOperandVal(1))
 514         continue;
 515     }
 516
 517     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
 518     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
 519     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
 520     EVT MemVT;
 521     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
 522       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
 523     else
 524       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
 525
 526     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
 527     DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 528
 529     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
 530     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
 531                                           N->getOperand(0),
 532                                           MemTmp, MachinePointerInfo(), MemVT,
 533                                           false, false, 0);
 534     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
 535                                         MachinePointerInfo(),
 536                                         MemVT, false, false, 0);
 537
 538     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
 539     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
 540     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
 541     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
 542     --I;
 543     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
 544
 545     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
 546     // next node to process, then delete N.
 547     ++I;
 548     CurDAG->DeleteNode(N);
 549   }
 550 }
 551
 552
 553 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 554 /// the main function.
 555 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
 556                                              MachineFrameInfo *MFI) {
 557   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
 558   if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 559     unsigned CallOp =
 560       Subtarget->is64Bit() ? X86::CALL64pcrel32 : X86::CALLpcrel32;
 561     BuildMI(BB, DebugLoc(),
 562             TII->get(CallOp)).addExternalSymbol("__main");
 563   }
 564 }
 565
 566 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode() {
 567   // If this is main, emit special code for main.
 568   if (const Function *Fn = MF->getFunction())
 569     if (Fn->hasExternalLinkage() && Fn->getName() == "main")
 570       EmitSpecialCodeForMain(MF->begin(), MF->getFrameInfo());
 571 }
 572
 573 static bool isDispSafeForFrameIndex(int64_t Val) {
 574   // On 64-bit platforms, we can run into an issue where a frame index
 575   // includes a displacement that, when added to the explicit displacement,
 576   // will overflow the displacement field. Assuming that the frame index
 577   // displacement fits into a 31-bit integer  (which is only slightly more
 578   // aggressive than the current fundamental assumption that it fits into
 579   // a 32-bit integer), a 31-bit disp should always be safe.
 580   return isInt<31>(Val);
 581 }
 582
 583 bool X86DAGToDAGISel::FoldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset,
 584                                             X86ISelAddressMode &AM) {
 585   int64_t Val = AM.Disp + Offset;
 586   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 587   if (Subtarget->is64Bit()) {
 588     if (!X86::isOffsetSuitableForCodeModel(Val, M,
 589                                            AM.hasSymbolicDisplacement()))
 590       return true;
 591     // In addition to the checks required for a register base, check that
 592     // we do not try to use an unsafe Disp with a frame index.
 593     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase &&
 594         !isDispSafeForFrameIndex(Val))
 595       return true;
 596   }
 597   AM.Disp = Val;
 598   return false;
 599
 600 }
 601
 602 bool X86DAGToDAGISel::MatchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM){
 603   SDValue Address = N->getOperand(1);
 604
 605   // load gs:0 -> GS segment register.
 606   // load fs:0 -> FS segment register.
 607   //
 608   // This optimization is valid because the GNU TLS model defines that
 609   // gs:0 (or fs:0 on X86-64) contains its own address.
 610   // For more information see http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf
 611   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Address))
 612     if (C->getSExtValue() == 0 && AM.Segment.getNode() == 0 &&
 613         Subtarget->isTargetLinux())
 614       switch (N->getPointerInfo().getAddrSpace()) {
 615       case 256:
 616         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
 617         return false;
 618       case 257:
 619         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
 620         return false;
 621       }
 622
 623   return true;
 624 }
 625
 626 /// MatchWrapper - Try to match X86ISD::Wrapper and X86ISD::WrapperRIP nodes
 627 /// into an addressing mode.  These wrap things that will resolve down into a
 628 /// symbol reference.  If no match is possible, this returns true, otherwise it
 629 /// returns false.
 630 bool X86DAGToDAGISel::MatchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 631   // If the addressing mode already has a symbol as the displacement, we can
 632   // never match another symbol.
 633   if (AM.hasSymbolicDisplacement())
 634     return true;
 635
 636   SDValue N0 = N.getOperand(0);
 637   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 638
 639   // Handle X86-64 rip-relative addresses.  We check this before checking direct
 640   // folding because RIP is preferable to non-RIP accesses.
 641   if (Subtarget->is64Bit() && N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP &&
 642       // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits, so
 643       // they cannot be folded into immediate fields.
 644       // FIXME: This can be improved for kernel and other models?
 645       (M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel)) {
 646     // Base and index reg must be 0 in order to use %rip as base.
 647     if (AM.hasBaseOrIndexReg())
 648       return true;
 649     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 650       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 651       AM.GV = G->getGlobal();
 652       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 653       if (FoldOffsetIntoAddress(G->getOffset(), AM)) {
 654         AM = Backup;
 655         return true;
 656       }
 657     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 658       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 659       AM.CP = CP->getConstVal();
 660       AM.Align = CP->getAlignment();
 661       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 662       if (FoldOffsetIntoAddress(CP->getOffset(), AM)) {
 663         AM = Backup;
 664         return true;
 665       }
 666     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 667       AM.ES = S->getSymbol();
 668       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 669     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 670       AM.JT = J->getIndex();
 671       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 672     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 673       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 674       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 675       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 676       if (FoldOffsetIntoAddress(BA->getOffset(), AM)) {
 677         AM = Backup;
 678         return true;
 679       }
 680     } else
 681       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 682
 683     if (N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP)
 684       AM.setBaseReg(CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64));
 685     return false;
 686   }
 687
 688   // Handle the case when globals fit in our immediate field: This is true for
 689   // X86-32 always and X86-64 when in -mcmodel=small mode.  In 64-bit
 690   // mode, this only applies to a non-RIP-relative computation.
 691   if (!Subtarget->is64Bit() ||
 692       M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel) {
 693     assert(N.getOpcode() != X86ISD::WrapperRIP &&
 694            "RIP-relative addressing already handled");
 695     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 696       AM.GV = G->getGlobal();
 697       AM.Disp += G->getOffset();
 698       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 699     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 700       AM.CP = CP->getConstVal();
 701       AM.Align = CP->getAlignment();
 702       AM.Disp += CP->getOffset();
 703       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 704     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 705       AM.ES = S->getSymbol();
 706       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 707     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 708       AM.JT = J->getIndex();
 709       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 710     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 711       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 712       AM.Disp += BA->getOffset();
 713       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 714     } else
 715       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 716     return false;
 717   }
 718
 719   return true;
 720 }
 721
 722 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
 723 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
 724 /// addressing mode.
 725 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 726   if (MatchAddressRecursively(N, AM, 0))
 727     return true;
 728
 729   // Post-processing: Convert lea(,%reg,2) to lea(%reg,%reg), which has
 730   // a smaller encoding and avoids a scaled-index.
 731   if (AM.Scale == 2 &&
 732       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 733       AM.Base_Reg.getNode() == 0) {
 734     AM.Base_Reg = AM.IndexReg;
 735     AM.Scale = 1;
 736   }
 737
 738   // Post-processing: Convert foo to foo(%rip), even in non-PIC mode,
 739   // because it has a smaller encoding.
 740   // TODO: Which other code models can use this?
 741   if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Small &&
 742       Subtarget->is64Bit() &&
 743       AM.Scale == 1 &&
 744       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 745       AM.Base_Reg.getNode() == 0 &&
 746       AM.IndexReg.getNode() == 0 &&
 747       AM.SymbolFlags == X86II::MO_NO_FLAG &&
 748       AM.hasSymbolicDisplacement())
 749     AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64);
 750
 751   return false;
 752 }
 753
 754 // Insert a node into the DAG at least before the Pos node's position. This
 755 // will reposition the node as needed, and will assign it a node ID that is <=
 756 // the Pos node's ID. Note that this does *not* preserve the uniqueness of node
 757 // IDs! The selection DAG must no longer depend on their uniqueness when this
 758 // is used.
 759 static void InsertDAGNode(SelectionDAG &DAG, SDValue Pos, SDValue N) {
 760   if (N.getNode()->getNodeId() == -1 ||
 761       N.getNode()->getNodeId() > Pos.getNode()->getNodeId()) {
 762     DAG.RepositionNode(Pos.getNode(), N.getNode());
 763     N.getNode()->setNodeId(Pos.getNode()->getNodeId());
 764   }
 765 }
 766
 767 // Transform "(X >> (8-C1)) & C2" to "(X >> 8) & 0xff)" if safe. This
 768 // allows us to convert the shift and and into an h-register extract and
 769 // a scaled index. Returns false if the simplification is performed.
 770 static bool FoldMaskAndShiftToExtract(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 771                                       uint64_t Mask,
 772                                       SDValue Shift, SDValue X,
 773                                       X86ISelAddressMode &AM) {
 774   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL ||
 775       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)) ||
 776       !Shift.hasOneUse())
 777     return true;
 778
 779   int ScaleLog = 8 - Shift.getConstantOperandVal(1);
 780   if (ScaleLog <= 0 || ScaleLog >= 4 ||
 781       Mask != (0xffu << ScaleLog))
 782     return true;
 783
 784   EVT VT = N.getValueType();
 785   DebugLoc DL = N.getDebugLoc();
 786   SDValue Eight = DAG.getConstant(8, MVT::i8);
 787   SDValue NewMask = DAG.getConstant(0xff, VT);
 788   SDValue Srl = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, Eight);
 789   SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Srl, NewMask);
 790   SDValue ShlCount = DAG.getConstant(ScaleLog, MVT::i8);
 791   SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, And, ShlCount);
 792
 793   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 794   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 795   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 796   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 797   // hierarchy left to express.
 798   InsertDAGNode(DAG, N, Eight);
 799   InsertDAGNode(DAG, N, Srl);
 800   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 801   InsertDAGNode(DAG, N, And);
 802   InsertDAGNode(DAG, N, ShlCount);
 803   InsertDAGNode(DAG, N, Shl);
 804   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, Shl);
 805   AM.IndexReg = And;
 806   AM.Scale = (1 << ScaleLog);
 807   return false;
 808 }
 809
 810 // Transforms "(X << C1) & C2" to "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
 811 // allows us to fold the shift into this addressing mode. Returns false if the
 812 // transform succeeded.
 813 static bool FoldMaskedShiftToScaledMask(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 814                                         uint64_t Mask,
 815                                         SDValue Shift, SDValue X,
 816                                         X86ISelAddressMode &AM) {
 817   if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL ||
 818       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 819     return true;
 820
 821   // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
 822   // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
 823   // isel mechanism requires their node ids to be reused.
 824   if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
 825     return true;
 826
 827   // Verify that the shift amount is something we can fold.
 828   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 829   if (ShiftAmt != 1 && ShiftAmt != 2 && ShiftAmt != 3)
 830     return true;
 831
 832   EVT VT = N.getValueType();
 833   DebugLoc DL = N.getDebugLoc();
 834   SDValue NewMask = DAG.getConstant(Mask >> ShiftAmt, VT);
 835   SDValue NewAnd = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, X, NewMask);
 836   SDValue NewShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewAnd, Shift.getOperand(1));
 837
 838   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 839   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 840   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 841   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 842   // hierarchy left to express.
 843   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 844   InsertDAGNode(DAG, N, NewAnd);
 845   InsertDAGNode(DAG, N, NewShift);
 846   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewShift);
 847
 848   AM.Scale = 1 << ShiftAmt;
 849   AM.IndexReg = NewAnd;
 850   return false;
 851 }
 852
 853 // Implement some heroics to detect shifts of masked values where the mask can
 854 // be replaced by extending the shift and undoing that in the addressing mode
 855 // scale. Patterns such as (shl (srl x, c1), c2) are canonicalized into (and
 856 // (srl x, SHIFT), MASK) by DAGCombines that don't know the shl can be done in
 857 // the addressing mode. This results in code such as:
 858 //
 859 //   int f(short *y, int *lookup_table) {
 860 //     ...
 861 //     return *y + lookup_table[*y >> 11];
 862 //   }
 863 //
 864 // Turning into:
 865 //   movzwl (%rdi), %eax
 866 //   movl %eax, %ecx
 867 //   shrl $11, %ecx
 868 //   addl (%rsi,%rcx,4), %eax
 869 //
 870 // Instead of:
 871 //   movzwl (%rdi), %eax
 872 //   movl %eax, %ecx
 873 //   shrl $9, %ecx
 874 //   andl $124, %rcx
 875 //   addl (%rsi,%rcx), %eax
 876 //
 877 // Note that this function assumes the mask is provided as a mask *after* the
 878 // value is shifted. The input chain may or may not match that, but computing
 879 // such a mask is trivial.
 880 static bool FoldMaskAndShiftToScale(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 881                                     uint64_t Mask,
 882                                     SDValue Shift, SDValue X,
 883                                     X86ISelAddressMode &AM) {
 884   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL || !Shift.hasOneUse() ||
 885       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 886     return true;
 887
 888   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 889   unsigned MaskLZ = countLeadingZeros(Mask);
 890   unsigned MaskTZ = countTrailingZeros(Mask);
 891
 892   // The amount of shift we're trying to fit into the addressing mode is taken
 893   // from the trailing zeros of the mask.
 894   unsigned AMShiftAmt = MaskTZ;
 895
 896   // There is nothing we can do here unless the mask is removing some bits.
 897   // Also, the addressing mode can only represent shifts of 1, 2, or 3 bits.
 898   if (AMShiftAmt <= 0 || AMShiftAmt > 3) return true;
 899
 900   // We also need to ensure that mask is a continuous run of bits.
 901   if (CountTrailingOnes_64(Mask >> MaskTZ) + MaskTZ + MaskLZ != 64) return true;
 902
 903   // Scale the leading zero count down based on the actual size of the value.
 904   // Also scale it down based on the size of the shift.
 905   MaskLZ -= (64 - X.getValueSizeInBits()) + ShiftAmt;
 906
 907   // The final check is to ensure that any masked out high bits of X are
 908   // already known to be zero. Otherwise, the mask has a semantic impact
 909   // other than masking out a couple of low bits. Unfortunately, because of
 910   // the mask, zero extensions will be removed from operands in some cases.
 911   // This code works extra hard to look through extensions because we can
 912   // replace them with zero extensions cheaply if necessary.
 913   bool ReplacingAnyExtend = false;
 914   if (X.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
 915     unsigned ExtendBits =
 916       X.getValueSizeInBits() - X.getOperand(0).getValueSizeInBits();
 917     // Assume that we'll replace the any-extend with a zero-extend, and
 918     // narrow the search to the extended value.
 919     X = X.getOperand(0);
 920     MaskLZ = ExtendBits > MaskLZ ? 0 : MaskLZ - ExtendBits;
 921     ReplacingAnyExtend = true;
 922   }
 923   APInt MaskedHighBits = APInt::getHighBitsSet(X.getValueSizeInBits(),
 924                                                MaskLZ);
 925   APInt KnownZero, KnownOne;
 926   DAG.ComputeMaskedBits(X, KnownZero, KnownOne);
 927   if (MaskedHighBits != KnownZero) return true;
 928
 929   // We've identified a pattern that can be transformed into a single shift
 930   // and an addressing mode. Make it so.
 931   EVT VT = N.getValueType();
 932   if (ReplacingAnyExtend) {
 933     assert(X.getValueType() != VT);
 934     // We looked through an ANY_EXTEND node, insert a ZERO_EXTEND.
 935     SDValue NewX = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, X.getDebugLoc(), VT, X);
 936     InsertDAGNode(DAG, N, NewX);
 937     X = NewX;
 938   }
 939   DebugLoc DL = N.getDebugLoc();
 940   SDValue NewSRLAmt = DAG.getConstant(ShiftAmt + AMShiftAmt, MVT::i8);
 941   SDValue NewSRL = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, NewSRLAmt);
 942   SDValue NewSHLAmt = DAG.getConstant(AMShiftAmt, MVT::i8);
 943   SDValue NewSHL = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewSRL, NewSHLAmt);
 944
 945   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 946   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 947   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 948   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 949   // hierarchy left to express.
 950   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRLAmt);
 951   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRL);
 952   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHLAmt);
 953   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHL);
 954   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewSHL);
 955
 956   AM.Scale = 1 << AMShiftAmt;
 957   AM.IndexReg = NewSRL;
 958   return false;
 959 }
 960
 961 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 962                                               unsigned Depth) {
 963   DebugLoc dl = N.getDebugLoc();
 964   DEBUG({
 965       dbgs() << "MatchAddress: ";
 966       AM.dump();
 967     });
 968   // Limit recursion.
 969   if (Depth > 5)
 970     return MatchAddressBase(N, AM);
 971
 972   // If this is already a %rip relative address, we can only merge immediates
 973   // into it.  Instead of handling this in every case, we handle it here.
 974   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
 975   if (AM.isRIPRelative()) {
 976     // FIXME: JumpTable and ExternalSymbol address currently don't like
 977     // displacements.  It isn't very important, but this should be fixed for
 978     // consistency.
 979     if (!AM.ES && AM.JT != -1) return true;
 980
 981     if (ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
 982       if (!FoldOffsetIntoAddress(Cst->getSExtValue(), AM))
 983         return false;
 984     return true;
 985   }
 986
 987   switch (N.getOpcode()) {
 988   default: break;
 989   case ISD::Constant: {
 990     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
 991     if (!FoldOffsetIntoAddress(Val, AM))
 992       return false;
 993     break;
 994   }
 995
 996   case X86ISD::Wrapper:
 997   case X86ISD::WrapperRIP:
 998     if (!MatchWrapper(N, AM))
 999       return false;
1000     break;
1001
1002   case ISD::LOAD:
1003     if (!MatchLoadInAddress(cast<LoadSDNode>(N), AM))
1004       return false;
1005     break;
1006
1007   case ISD::FrameIndex:
1008     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1009         AM.Base_Reg.getNode() == 0 &&
1010         (!Subtarget->is64Bit() || isDispSafeForFrameIndex(AM.Disp))) {
1011       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
1012       AM.Base_FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
1013       return false;
1014     }
1015     break;
1016
1017   case ISD::SHL:
1018     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1)
1019       break;
1020
1021     if (ConstantSDNode
1022           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
1023       unsigned Val = CN->getZExtValue();
1024       // Note that we handle x<<1 as (,x,2) rather than (x,x) here so
1025       // that the base operand remains free for further matching. If
1026       // the base doesn't end up getting used, a post-processing step
1027       // in MatchAddress turns (,x,2) into (x,x), which is cheaper.
1028       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
1029         AM.Scale = 1 << Val;
1030         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
1031
1032         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1033         // value is an add of something and a constant, we can fold the
1034         // constant into the disp field here.
1035         if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(ShVal)) {
1036           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
1037           ConstantSDNode *AddVal =
1038             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
1039           uint64_t Disp = (uint64_t)AddVal->getSExtValue() << Val;
1040           if (!FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1041             return false;
1042         }
1043
1044         AM.IndexReg = ShVal;
1045         return false;
1046       }
1047     }
1048     break;
1049
1050   case ISD::SRL: {
1051     // Scale must not be used already.
1052     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1) break;
1053
1054     SDValue And = N.getOperand(0);
1055     if (And.getOpcode() != ISD::AND) break;
1056     SDValue X = And.getOperand(0);
1057
1058     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1059     // addressing mode optimizations.
1060     if (X.getValueSizeInBits() > 64) break;
1061
1062     // The mask used for the transform is expected to be post-shift, but we
1063     // found the shift first so just apply the shift to the mask before passing
1064     // it down.
1065     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)) ||
1066         !isa<ConstantSDNode>(And.getOperand(1)))
1067       break;
1068     uint64_t Mask = And.getConstantOperandVal(1) >> N.getConstantOperandVal(1);
1069
1070     // Try to fold the mask and shift into the scale, and return false if we
1071     // succeed.
1072     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, N, X, AM))
1073       return false;
1074     break;
1075   }
1076
1077   case ISD::SMUL_LOHI:
1078   case ISD::UMUL_LOHI:
1079     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
1080     if (N.getResNo() != 0) break;
1081     // FALL THROUGH
1082   case ISD::MUL:
1083   case X86ISD::MUL_IMM:
1084     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
1085     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1086         AM.Base_Reg.getNode() == 0 &&
1087         AM.IndexReg.getNode() == 0) {
1088       if (ConstantSDNode
1089             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
1090         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
1091             CN->getZExtValue() == 9) {
1092           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
1093
1094           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
1095           SDValue Reg;
1096
1097           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1098           // value is an add of something and a constant, we can fold the
1099           // constant into the disp field here.
1100           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
1101               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
1102             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
1103             ConstantSDNode *AddVal =
1104               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
1105             uint64_t Disp = AddVal->getSExtValue() * CN->getZExtValue();
1106             if (FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1107               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1108           } else {
1109             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1110           }
1111
1112           AM.IndexReg = AM.Base_Reg = Reg;
1113           return false;
1114         }
1115     }
1116     break;
1117
1118   case ISD::SUB: {
1119     // Given A-B, if A can be completely folded into the address and
1120     // the index field with the index field unused, use -B as the index.
1121     // This is a win if a has multiple parts that can be folded into
1122     // the address. Also, this saves a mov if the base register has
1123     // other uses, since it avoids a two-address sub instruction, however
1124     // it costs an additional mov if the index register has other uses.
1125
1126     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1127     // it if it gets CSE'd with a different node.
1128     HandleSDNode Handle(N);
1129
1130     // Test if the LHS of the sub can be folded.
1131     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1132     if (MatchAddressRecursively(N.getNode()->getOperand(0), AM, Depth+1)) {
1133       AM = Backup;
1134       break;
1135     }
1136     // Test if the index field is free for use.
1137     if (AM.IndexReg.getNode() || AM.isRIPRelative()) {
1138       AM = Backup;
1139       break;
1140     }
1141
1142     int Cost = 0;
1143     SDValue RHS = Handle.getValue().getNode()->getOperand(1);
1144     // If the RHS involves a register with multiple uses, this
1145     // transformation incurs an extra mov, due to the neg instruction
1146     // clobbering its operand.
1147     if (!RHS.getNode()->hasOneUse() ||
1148         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
1149         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::TRUNCATE ||
1150         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
1151         (RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
1152          RHS.getNode()->getOperand(0).getValueType() == MVT::i32))
1153       ++Cost;
1154     // If the base is a register with multiple uses, this
1155     // transformation may save a mov.
1156     if ((AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1157          AM.Base_Reg.getNode() &&
1158          !AM.Base_Reg.getNode()->hasOneUse()) ||
1159         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1160       --Cost;
1161     // If the folded LHS was interesting, this transformation saves
1162     // address arithmetic.
1163     if ((AM.hasSymbolicDisplacement() && !Backup.hasSymbolicDisplacement()) +
1164         ((AM.Disp != 0) && (Backup.Disp == 0)) +
1165         (AM.Segment.getNode() && !Backup.Segment.getNode()) >= 2)
1166       --Cost;
1167     // If it doesn't look like it may be an overall win, don't do it.
1168     if (Cost >= 0) {
1169       AM = Backup;
1170       break;
1171     }
1172
1173     // Ok, the transformation is legal and appears profitable. Go for it.
1174     SDValue Zero = CurDAG->getConstant(0, N.getValueType());
1175     SDValue Neg = CurDAG->getNode(ISD::SUB, dl, N.getValueType(), Zero, RHS);
1176     AM.IndexReg = Neg;
1177     AM.Scale = 1;
1178
1179     // Insert the new nodes into the topological ordering.
1180     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Zero);
1181     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Neg);
1182     return false;
1183   }
1184
1185   case ISD::ADD: {
1186     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1187     // it if it gets CSE'd with a different node.
1188     HandleSDNode Handle(N);
1189
1190     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1191     if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1192         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1))
1193       return false;
1194     AM = Backup;
1195
1196     // Try again after commuting the operands.
1197     if (!MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1)&&
1198         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(0), AM, Depth+1))
1199       return false;
1200     AM = Backup;
1201
1202     // If we couldn't fold both operands into the address at the same time,
1203     // see if we can just put each operand into a register and fold at least
1204     // the add.
1205     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1206         !AM.Base_Reg.getNode() &&
1207         !AM.IndexReg.getNode()) {
1208       N = Handle.getValue();
1209       AM.Base_Reg = N.getOperand(0);
1210       AM.IndexReg = N.getOperand(1);
1211       AM.Scale = 1;
1212       return false;
1213     }
1214     N = Handle.getValue();
1215     break;
1216   }
1217
1218   case ISD::OR:
1219     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
1220     if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(N)) {
1221       X86ISelAddressMode Backup = AM;
1222       ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1223
1224       // Start with the LHS as an addr mode.
1225       if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1226           !FoldOffsetIntoAddress(CN->getSExtValue(), AM))
1227         return false;
1228       AM = Backup;
1229     }
1230     break;
1231
1232   case ISD::AND: {
1233     // Perform some heroic transforms on an and of a constant-count shift
1234     // with a constant to enable use of the scaled offset field.
1235
1236     // Scale must not be used already.
1237     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1) break;
1238
1239     SDValue Shift = N.getOperand(0);
1240     if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL && Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
1241     SDValue X = Shift.getOperand(0);
1242
1243     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1244     // addressing mode optimizations.
1245     if (X.getValueSizeInBits() > 64) break;
1246
1247     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)))
1248       break;
1249     uint64_t Mask = N.getConstantOperandVal(1);
1250
1251     // Try to fold the mask and shift into an extract and scale.
1252     if (!FoldMaskAndShiftToExtract(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1253       return false;
1254
1255     // Try to fold the mask and shift directly into the scale.
1256     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1257       return false;
1258
1259     // Try to swap the mask and shift to place shifts which can be done as
1260     // a scale on the outside of the mask.
1261     if (!FoldMaskedShiftToScaledMask(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1262       return false;
1263     break;
1264   }
1265   }
1266
1267   return MatchAddressBase(N, AM);
1268 }
1269
1270 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1271 /// specified addressing mode without any further recursion.
1272 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
1273   // Is the base register already occupied?
1274   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base_Reg.getNode()) {
1275     // If so, check to see if the scale index register is set.
1276     if (AM.IndexReg.getNode() == 0) {
1277       AM.IndexReg = N;
1278       AM.Scale = 1;
1279       return false;
1280     }
1281
1282     // Otherwise, we cannot select it.
1283     return true;
1284   }
1285
1286   // Default, generate it as a register.
1287   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1288   AM.Base_Reg = N;
1289   return false;
1290 }
1291
1292 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1293 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1294 /// match by reference.
1295 ///
1296 /// Parent is the parent node of the addr operand that is being matched.  It
1297 /// is always a load, store, atomic node, or null.  It is only null when
1298 /// checking memory operands for inline asm nodes.
1299 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
1300                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1301                                  SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1302   X86ISelAddressMode AM;
1303
1304   if (Parent &&
1305       // This list of opcodes are all the nodes that have an "addr:$ptr" operand
1306       // that are not a MemSDNode, and thus don't have proper addrspace info.
1307       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_W_CHAIN && // unaligned loads, fixme
1308       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_VOID && // nontemporal stores
1309       Parent->getOpcode() != X86ISD::TLSCALL && // Fixme
1310       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_SETJMP && // setjmp
1311       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_LONGJMP) { // longjmp
1312     unsigned AddrSpace =
1313       cast<MemSDNode>(Parent)->getPointerInfo().getAddrSpace();
1314     // AddrSpace 256 -> GS, 257 -> FS.
1315     if (AddrSpace == 256)
1316       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
1317     if (AddrSpace == 257)
1318       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
1319   }
1320
1321   if (MatchAddress(N, AM))
1322     return false;
1323
1324   EVT VT = N.getValueType();
1325   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1326     if (!AM.Base_Reg.getNode())
1327       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1328   }
1329
1330   if (!AM.IndexReg.getNode())
1331     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1332
1333   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1334   return true;
1335 }
1336
1337 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1338 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1339 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1340 ///
1341 /// We also return:
1342 ///   PatternChainNode: this is the matched node that has a chain input and
1343 ///   output.
1344 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDNode *Root,
1345                                           SDValue N, SDValue &Base,
1346                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1347                                           SDValue &Disp, SDValue &Segment,
1348                                           SDValue &PatternNodeWithChain) {
1349   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1350     PatternNodeWithChain = N.getOperand(0);
1351     if (ISD::isNON_EXTLoad(PatternNodeWithChain.getNode()) &&
1352         PatternNodeWithChain.hasOneUse() &&
1353         IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1354         IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1355       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(PatternNodeWithChain);
1356       if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1357         return false;
1358       return true;
1359     }
1360   }
1361
1362   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1363   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1364   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1365       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1366       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
1367       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1368       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1369       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse() &&
1370       IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1371       IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1372     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1373     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1374     if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1375       return false;
1376     PatternNodeWithChain = SDValue(LD, 0);
1377     return true;
1378   }
1379   return false;
1380 }
1381
1382
1383 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1384 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1385 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue N,
1386                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1387                                     SDValue &Index, SDValue &Disp,
1388                                     SDValue &Segment) {
1389   X86ISelAddressMode AM;
1390
1391   // Set AM.Segment to prevent MatchAddress from using one. LEA doesn't support
1392   // segments.
1393   SDValue Copy = AM.Segment;
1394   SDValue T = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1395   AM.Segment = T;
1396   if (MatchAddress(N, AM))
1397     return false;
1398   assert (T == AM.Segment);
1399   AM.Segment = Copy;
1400
1401   EVT VT = N.getValueType();
1402   unsigned Complexity = 0;
1403   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1404     if (AM.Base_Reg.getNode())
1405       Complexity = 1;
1406     else
1407       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1408   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1409     Complexity = 4;
1410
1411   if (AM.IndexReg.getNode())
1412     Complexity++;
1413   else
1414     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1415
1416   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1417   // a simple shift.
1418   if (AM.Scale > 1)
1419     Complexity++;
1420
1421   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1422   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1423   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1424   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1425   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1426   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1427     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1428     // addresses.
1429     if (Subtarget->is64Bit())
1430       Complexity = 4;
1431     else
1432       Complexity += 2;
1433   }
1434
1435   if (AM.Disp && (AM.Base_Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1436     Complexity++;
1437
1438   // If it isn't worth using an LEA, reject it.
1439   if (Complexity <= 2)
1440     return false;
1441
1442   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1443   return true;
1444 }
1445
1446 /// SelectTLSADDRAddr - This is only run on TargetGlobalTLSAddress nodes.
1447 bool X86DAGToDAGISel::SelectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
1448                                         SDValue &Scale, SDValue &Index,
1449                                         SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1450   assert(N.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress);
1451   const GlobalAddressSDNode *GA = cast<GlobalAddressSDNode>(N);
1452
1453   X86ISelAddressMode AM;
1454   AM.GV = GA->getGlobal();
1455   AM.Disp += GA->getOffset();
1456   AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, N.getValueType());
1457   AM.SymbolFlags = GA->getTargetFlags();
1458
1459   if (N.getValueType() == MVT::i32) {
1460     AM.Scale = 1;
1461     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(X86::EBX, MVT::i32);
1462   } else {
1463     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1464   }
1465
1466   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1467   return true;
1468 }
1469
1470
1471 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
1472                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1473                                   SDValue &Index, SDValue &Disp,
1474                                   SDValue &Segment) {
1475   if (!ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) ||
1476       !IsProfitableToFold(N, P, P) ||
1477       !IsLegalToFold(N, P, P, OptLevel))
1478     return false;
1479
1480   return SelectAddr(N.getNode(),
1481                     N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1482 }
1483
1484 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1485 /// the global base register. Output instructions required to
1486 /// initialize the global base register, if necessary.
1487 ///
1488 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1489   unsigned GlobalBaseReg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1490   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).getNode();
1491 }
1492
1493 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc) {
1494   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1495   SDValue In1 = Node->getOperand(1);
1496   SDValue In2L = Node->getOperand(2);
1497   SDValue In2H = Node->getOperand(3);
1498
1499   SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
1500   if (!SelectAddr(Node, In1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4))
1501     return NULL;
1502   MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(1);
1503   MemOp[0] = cast<MemSDNode>(Node)->getMemOperand();
1504   const SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, In2L, In2H, Chain};
1505   SDNode *ResNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, Node->getDebugLoc(),
1506                                            MVT::i32, MVT::i32, MVT::Other, Ops);
1507   cast<MachineSDNode>(ResNode)->setMemRefs(MemOp, MemOp + 1);
1508   return ResNode;
1509 }
1510
1511 /// Atomic opcode table
1512 ///
1513 enum AtomicOpc {
1514   ADD,
1515   SUB,
1516   INC,
1517   DEC,
1518   OR,
1519   AND,
1520   XOR,
1521   AtomicOpcEnd
1522 };
1523
1524 enum AtomicSz {
1525   ConstantI8,
1526   I8,
1527   SextConstantI16,
1528   ConstantI16,
1529   I16,
1530   SextConstantI32,
1531   ConstantI32,
1532   I32,
1533   SextConstantI64,
1534   ConstantI64,
1535   I64,
1536   AtomicSzEnd
1537 };
1538
1539 static const uint16_t AtomicOpcTbl[AtomicOpcEnd][AtomicSzEnd] = {
1540   {
1541     X86::LOCK_ADD8mi,
1542     X86::LOCK_ADD8mr,
1543     X86::LOCK_ADD16mi8,
1544     X86::LOCK_ADD16mi,
1545     X86::LOCK_ADD16mr,
1546     X86::LOCK_ADD32mi8,
1547     X86::LOCK_ADD32mi,
1548     X86::LOCK_ADD32mr,
1549     X86::LOCK_ADD64mi8,
1550     X86::LOCK_ADD64mi32,
1551     X86::LOCK_ADD64mr,
1552   },
1553   {
1554     X86::LOCK_SUB8mi,
1555     X86::LOCK_SUB8mr,
1556     X86::LOCK_SUB16mi8,
1557     X86::LOCK_SUB16mi,
1558     X86::LOCK_SUB16mr,
1559     X86::LOCK_SUB32mi8,
1560     X86::LOCK_SUB32mi,
1561     X86::LOCK_SUB32mr,
1562     X86::LOCK_SUB64mi8,
1563     X86::LOCK_SUB64mi32,
1564     X86::LOCK_SUB64mr,
1565   },
1566   {
1567     0,
1568     X86::LOCK_INC8m,
1569     0,
1570     0,
1571     X86::LOCK_INC16m,
1572     0,
1573     0,
1574     X86::LOCK_INC32m,
1575     0,
1576     0,
1577     X86::LOCK_INC64m,
1578   },
1579   {
1580     0,
1581     X86::LOCK_DEC8m,
1582     0,
1583     0,
1584     X86::LOCK_DEC16m,
1585     0,
1586     0,
1587     X86::LOCK_DEC32m,
1588     0,
1589     0,
1590     X86::LOCK_DEC64m,
1591   },
1592   {
1593     X86::LOCK_OR8mi,
1594     X86::LOCK_OR8mr,
1595     X86::LOCK_OR16mi8,
1596     X86::LOCK_OR16mi,
1597     X86::LOCK_OR16mr,
1598     X86::LOCK_OR32mi8,
1599     X86::LOCK_OR32mi,
1600     X86::LOCK_OR32mr,
1601     X86::LOCK_OR64mi8,
1602     X86::LOCK_OR64mi32,
1603     X86::LOCK_OR64mr,
1604   },
1605   {
1606     X86::LOCK_AND8mi,
1607     X86::LOCK_AND8mr,
1608     X86::LOCK_AND16mi8,
1609     X86::LOCK_AND16mi,
1610     X86::LOCK_AND16mr,
1611     X86::LOCK_AND32mi8,
1612     X86::LOCK_AND32mi,
1613     X86::LOCK_AND32mr,
1614     X86::LOCK_AND64mi8,
1615     X86::LOCK_AND64mi32,
1616     X86::LOCK_AND64mr,
1617   },
1618   {
1619     X86::LOCK_XOR8mi,
1620     X86::LOCK_XOR8mr,
1621     X86::LOCK_XOR16mi8,
1622     X86::LOCK_XOR16mi,
1623     X86::LOCK_XOR16mr,
1624     X86::LOCK_XOR32mi8,
1625     X86::LOCK_XOR32mi,
1626     X86::LOCK_XOR32mr,
1627     X86::LOCK_XOR64mi8,
1628     X86::LOCK_XOR64mi32,
1629     X86::LOCK_XOR64mr,
1630   }
1631 };
1632
1633 // Return the target constant operand for atomic-load-op and do simple
1634 // translations, such as from atomic-load-add to lock-sub. The return value is
1635 // one of the following 3 cases:
1636 // + target-constant, the operand could be supported as a target constant.
1637 // + empty, the operand is not needed any more with the new op selected.
1638 // + non-empty, otherwise.
1639 static SDValue getAtomicLoadArithTargetConstant(SelectionDAG *CurDAG,
1640                                                 DebugLoc dl,
1641                                                 enum AtomicOpc &Op, EVT NVT,
1642                                                 SDValue Val) {
1643   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Val)) {
1644     int64_t CNVal = CN->getSExtValue();
1645     // Quit if not 32-bit imm.
1646     if ((int32_t)CNVal != CNVal)
1647       return Val;
1648     // For atomic-load-add, we could do some optimizations.
1649     if (Op == ADD) {
1650       // Translate to INC/DEC if ADD by 1 or -1.
1651       if ((CNVal == 1) || (CNVal == -1)) {
1652         Op = (CNVal == 1) ? INC : DEC;
1653         // No more constant operand after being translated into INC/DEC.
1654         return SDValue();
1655       }
1656       // Translate to SUB if ADD by negative value.
1657       if (CNVal < 0) {
1658         Op = SUB;
1659         CNVal = -CNVal;
1660       }
1661     }
1662     return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, NVT);
1663   }
1664
1665   // If the value operand is single-used, try to optimize it.
1666   if (Op == ADD && Val.hasOneUse()) {
1667     // Translate (atomic-load-add ptr (sub 0 x)) back to (lock-sub x).
1668     if (Val.getOpcode() == ISD::SUB && X86::isZeroNode(Val.getOperand(0))) {
1669       Op = SUB;
1670       return Val.getOperand(1);
1671     }
1672     // A special case for i16, which needs truncating as, in most cases, it's
1673     // promoted to i32. We will translate
1674     // (atomic-load-add (truncate (sub 0 x))) to (lock-sub (EXTRACT_SUBREG x))
1675     if (Val.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && NVT == MVT::i16 &&
1676         Val.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1677         X86::isZeroNode(Val.getOperand(0).getOperand(0))) {
1678       Op = SUB;
1679       Val = Val.getOperand(0);
1680       return CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl, NVT,
1681                                             Val.getOperand(1));
1682     }
1683   }
1684
1685   return Val;
1686 }
1687
1688 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomicLoadArith(SDNode *Node, EVT NVT) {
1689   if (Node->hasAnyUseOfValue(0))
1690     return 0;
1691
1692   DebugLoc dl = Node->getDebugLoc();
1693
1694   // Optimize common patterns for __sync_or_and_fetch and similar arith
1695   // operations where the result is not used. This allows us to use the "lock"
1696   // version of the arithmetic instruction.
1697   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1698   SDValue Ptr = Node->getOperand(1);
1699   SDValue Val = Node->getOperand(2);
1700   SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
1701   if (!SelectAddr(Node, Ptr, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4))
1702     return 0;
1703
1704   // Which index into the table.
1705   enum AtomicOpc Op;
1706   switch (Node->getOpcode()) {
1707     default:
1708       return 0;
1709     case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1710       Op = OR;
1711       break;
1712     case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1713       Op = AND;
1714       break;
1715     case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1716       Op = XOR;
1717       break;
1718     case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1719       Op = ADD;
1720       break;
1721   }
1722
1723   Val = getAtomicLoadArithTargetConstant(CurDAG, dl, Op, NVT, Val);
1724   bool isUnOp = !Val.getNode();
1725   bool isCN = Val.getNode() && (Val.getOpcode() == ISD::TargetConstant);
1726
1727   unsigned Opc = 0;
1728   switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1729     default: return 0;
1730     case MVT::i8:
1731       if (isCN)
1732         Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI8];
1733       else
1734         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I8];
1735       break;
1736     case MVT::i16:
1737       if (isCN) {
1738         if (immSext8(Val.getNode()))
1739           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI16];
1740         else
1741           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI16];
1742       } else
1743         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I16];
1744       break;
1745     case MVT::i32:
1746       if (isCN) {
1747         if (immSext8(Val.getNode()))
1748           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI32];
1749         else
1750           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI32];
1751       } else
1752         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I32];
1753       break;
1754     case MVT::i64:
1755       Opc = AtomicOpcTbl[Op][I64];
1756       if (isCN) {
1757         if (immSext8(Val.getNode()))
1758           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI64];
1759         else if (i64immSExt32(Val.getNode()))
1760           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI64];
1761       }
1762       break;
1763   }
1764
1765   assert(Opc != 0 && "Invalid arith lock transform!");
1766
1767   SDValue Ret;
1768   SDValue Undef = SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF,
1769                                                  dl, NVT), 0);
1770   MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(1);
1771   MemOp[0] = cast<MemSDNode>(Node)->getMemOperand();
1772   if (isUnOp) {
1773     SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Chain };
1774     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1775   } else {
1776     SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Val, Chain };
1777     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1778   }
1779   cast<MachineSDNode>(Ret)->setMemRefs(MemOp, MemOp + 1);
1780   SDValue RetVals[] = { Undef, Ret };
1781   return CurDAG->getMergeValues(RetVals, 2, dl).getNode();
1782 }
1783
1784 /// HasNoSignedComparisonUses - Test whether the given X86ISD::CMP node has
1785 /// any uses which require the SF or OF bits to be accurate.
1786 static bool HasNoSignedComparisonUses(SDNode *N) {
1787   // Examine each user of the node.
1788   for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(),
1789          UE = N->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1790     // Only examine CopyToReg uses.
1791     if (UI->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
1792       return false;
1793     // Only examine CopyToReg uses that copy to EFLAGS.
1794     if (cast<RegisterSDNode>(UI->getOperand(1))->getReg() !=
1795           X86::EFLAGS)
1796       return false;
1797     // Examine each user of the CopyToReg use.
1798     for (SDNode::use_iterator FlagUI = UI->use_begin(),
1799            FlagUE = UI->use_end(); FlagUI != FlagUE; ++FlagUI) {
1800       // Only examine the Flag result.
1801       if (FlagUI.getUse().getResNo() != 1) continue;
1802       // Anything unusual: assume conservatively.
1803       if (!FlagUI->isMachineOpcode()) return false;
1804       // Examine the opcode of the user.
1805       switch (FlagUI->getMachineOpcode()) {
1806       // These comparisons don't treat the most significant bit specially.
1807       case X86::SETAr: case X86::SETAEr: case X86::SETBr: case X86::SETBEr:
1808       case X86::SETEr: case X86::SETNEr: case X86::SETPr: case X86::SETNPr:
1809       case X86::SETAm: case X86::SETAEm: case X86::SETBm: case X86::SETBEm:
1810       case X86::SETEm: case X86::SETNEm: case X86::SETPm: case X86::SETNPm:
1811       case X86::JA_4: case X86::JAE_4: case X86::JB_4: case X86::JBE_4:
1812       case X86::JE_4: case X86::JNE_4: case X86::JP_4: case X86::JNP_4:
1813       case X86::CMOVA16rr: case X86::CMOVA16rm:
1814       case X86::CMOVA32rr: case X86::CMOVA32rm:
1815       case X86::CMOVA64rr: case X86::CMOVA64rm:
1816       case X86::CMOVAE16rr: case X86::CMOVAE16rm:
1817       case X86::CMOVAE32rr: case X86::CMOVAE32rm:
1818       case X86::CMOVAE64rr: case X86::CMOVAE64rm:
1819       case X86::CMOVB16rr: case X86::CMOVB16rm:
1820       case X86::CMOVB32rr: case X86::CMOVB32rm:
1821       case X86::CMOVB64rr: case X86::CMOVB64rm:
1822       case X86::CMOVBE16rr: case X86::CMOVBE16rm:
1823       case X86::CMOVBE32rr: case X86::CMOVBE32rm:
1824       case X86::CMOVBE64rr: case X86::CMOVBE64rm:
1825       case X86::CMOVE16rr: case X86::CMOVE16rm:
1826       case X86::CMOVE32rr: case X86::CMOVE32rm:
1827       case X86::CMOVE64rr: case X86::CMOVE64rm:
1828       case X86::CMOVNE16rr: case X86::CMOVNE16rm:
1829       case X86::CMOVNE32rr: case X86::CMOVNE32rm:
1830       case X86::CMOVNE64rr: case X86::CMOVNE64rm:
1831       case X86::CMOVNP16rr: case X86::CMOVNP16rm:
1832       case X86::CMOVNP32rr: case X86::CMOVNP32rm:
1833       case X86::CMOVNP64rr: case X86::CMOVNP64rm:
1834       case X86::CMOVP16rr: case X86::CMOVP16rm:
1835       case X86::CMOVP32rr: case X86::CMOVP32rm:
1836       case X86::CMOVP64rr: case X86::CMOVP64rm:
1837         continue;
1838       // Anything else: assume conservatively.
1839       default: return false;
1840       }
1841     }
1842   }
1843   return true;
1844 }
1845
1846 /// isLoadIncOrDecStore - Check whether or not the chain ending in StoreNode
1847 /// is suitable for doing the {load; increment or decrement; store} to modify
1848 /// transformation.
1849 static bool isLoadIncOrDecStore(StoreSDNode *StoreNode, unsigned Opc,
1850                                 SDValue StoredVal, SelectionDAG *CurDAG,
1851                                 LoadSDNode* &LoadNode, SDValue &InputChain) {
1852
1853   // is the value stored the result of a DEC or INC?
1854   if (!(Opc == X86ISD::DEC || Opc == X86ISD::INC)) return false;
1855
1856   // is the stored value result 0 of the load?
1857   if (StoredVal.getResNo() != 0) return false;
1858
1859   // are there other uses of the loaded value than the inc or dec?
1860   if (!StoredVal.getNode()->hasNUsesOfValue(1, 0)) return false;
1861
1862   // is the store non-extending and non-indexed?
1863   if (!ISD::isNormalStore(StoreNode) || StoreNode->isNonTemporal())
1864     return false;
1865
1866   SDValue Load = StoredVal->getOperand(0);
1867   // Is the stored value a non-extending and non-indexed load?
1868   if (!ISD::isNormalLoad(Load.getNode())) return false;
1869
1870   // Return LoadNode by reference.
1871   LoadNode = cast<LoadSDNode>(Load);
1872   // is the size of the value one that we can handle? (i.e. 64, 32, 16, or 8)
1873   EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
1874   if (LdVT != MVT::i64 && LdVT != MVT::i32 && LdVT != MVT::i16 &&
1875       LdVT != MVT::i8)
1876     return false;
1877
1878   // Is store the only read of the loaded value?
1879   if (!Load.hasOneUse())
1880     return false;
1881
1882   // Is the address of the store the same as the load?
1883   if (LoadNode->getBasePtr() != StoreNode->getBasePtr() ||
1884       LoadNode->getOffset() != StoreNode->getOffset())
1885     return false;
1886
1887   // Check if the chain is produced by the load or is a TokenFactor with
1888   // the load output chain as an operand. Return InputChain by reference.
1889   SDValue Chain = StoreNode->getChain();
1890
1891   bool ChainCheck = false;
1892   if (Chain == Load.getValue(1)) {
1893     ChainCheck = true;
1894     InputChain = LoadNode->getChain();
1895   } else if (Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
1896     SmallVector<SDValue, 4> ChainOps;
1897     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1898       SDValue Op = Chain.getOperand(i);
1899       if (Op == Load.getValue(1)) {
1900         ChainCheck = true;
1901         continue;
1902       }
1903
1904       // Make sure using Op as part of the chain would not cause a cycle here.
1905       // In theory, we could check whether the chain node is a predecessor of
1906       // the load. But that can be very expensive. Instead visit the uses and
1907       // make sure they all have smaller node id than the load.
1908       int LoadId = LoadNode->getNodeId();
1909       for (SDNode::use_iterator UI = Op.getNode()->use_begin(),
1910              UE = UI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1911         if (UI.getUse().getResNo() != 0)
1912           continue;
1913         if (UI->getNodeId() > LoadId)
1914           return false;
1915       }
1916
1917       ChainOps.push_back(Op);
1918     }
1919
1920     if (ChainCheck)
1921       // Make a new TokenFactor with all the other input chains except
1922       // for the load.
1923       InputChain = CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, Chain.getDebugLoc(),
1924                                    MVT::Other, &ChainOps[0], ChainOps.size());
1925   }
1926   if (!ChainCheck)
1927     return false;
1928
1929   return true;
1930 }
1931
1932 /// getFusedLdStOpcode - Get the appropriate X86 opcode for an in memory
1933 /// increment or decrement. Opc should be X86ISD::DEC or X86ISD::INC.
1934 static unsigned getFusedLdStOpcode(EVT &LdVT, unsigned Opc) {
1935   if (Opc == X86ISD::DEC) {
1936     if (LdVT == MVT::i64) return X86::DEC64m;
1937     if (LdVT == MVT::i32) return X86::DEC32m;
1938     if (LdVT == MVT::i16) return X86::DEC16m;
1939     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::DEC8m;
1940   } else {
1941     assert(Opc == X86ISD::INC && "unrecognized opcode");
1942     if (LdVT == MVT::i64) return X86::INC64m;
1943     if (LdVT == MVT::i32) return X86::INC32m;
1944     if (LdVT == MVT::i16) return X86::INC16m;
1945     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::INC8m;
1946   }
1947   llvm_unreachable("unrecognized size for LdVT");
1948 }
1949
1950 /// SelectGather - Customized ISel for GATHER operations.
1951 ///
1952 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectGather(SDNode *Node, unsigned Opc) {
1953   // Operands of Gather: VSrc, Base, VIdx, VMask, Scale
1954   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1955   SDValue VSrc = Node->getOperand(2);
1956   SDValue Base = Node->getOperand(3);
1957   SDValue VIdx = Node->getOperand(4);
1958   SDValue VMask = Node->getOperand(5);
1959   ConstantSDNode *Scale = dyn_cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(6));
1960   if (!Scale)
1961     return 0;
1962
1963   SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(VSrc.getValueType(), VSrc.getValueType(),
1964                                    MVT::Other);
1965
1966   // Memory Operands: Base, Scale, Index, Disp, Segment
1967   SDValue Disp = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
1968   SDValue Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1969   const SDValue Ops[] = { VSrc, Base, getI8Imm(Scale->getSExtValue()), VIdx,
1970                           Disp, Segment, VMask, Chain};
1971   SDNode *ResNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, Node->getDebugLoc(), VTs, Ops);
1972   // Node has 2 outputs: VDst and MVT::Other.
1973   // ResNode has 3 outputs: VDst, VMask_wb, and MVT::Other.
1974   // We replace VDst of Node with VDst of ResNode, and Other of Node with Other
1975   // of ResNode.
1976   ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(ResNode, 0));
1977   ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(ResNode, 2));
1978   return ResNode;
1979 }
1980
1981 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDNode *Node) {
1982   EVT NVT = Node->getValueType(0);
1983   unsigned Opc, MOpc;
1984   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1985   DebugLoc dl = Node->getDebugLoc();
1986
1987   DEBUG(dbgs() << "Selecting: "; Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
1988
1989   if (Node->isMachineOpcode()) {
1990     DEBUG(dbgs() << "== ";  Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
1991     return NULL;   // Already selected.
1992   }
1993
1994   switch (Opcode) {
1995   default: break;
1996   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: {
1997     unsigned IntNo = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
1998     switch (IntNo) {
1999     default: break;
2000     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:
2001     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256:
2002     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:
2003     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256:
2004     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:
2005     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256:
2006     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:
2007     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256:
2008     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:
2009     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:
2010     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:
2011     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:
2012     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:
2013     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:
2014     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:
2015     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256: {
2016       unsigned Opc;
2017       switch (IntNo) {
2018       default: llvm_unreachable("Impossible intrinsic");
2019       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:     Opc = X86::VGATHERDPDrm;  break;
2020       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256: Opc = X86::VGATHERDPDYrm; break;
2021       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:     Opc = X86::VGATHERQPDrm;  break;
2022       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256: Opc = X86::VGATHERQPDYrm; break;
2023       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:     Opc = X86::VGATHERDPSrm;  break;
2024       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256: Opc = X86::VGATHERDPSYrm; break;
2025       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:     Opc = X86::VGATHERQPSrm;  break;
2026       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256: Opc = X86::VGATHERQPSYrm; break;
2027       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:      Opc = X86::VPGATHERDQrm;  break;
2028       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:  Opc = X86::VPGATHERDQYrm; break;
2029       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:      Opc = X86::VPGATHERQQrm;  break;
2030       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:  Opc = X86::VPGATHERQQYrm; break;
2031       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:      Opc = X86::VPGATHERDDrm;  break;
2032       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:  Opc = X86::VPGATHERDDYrm; break;
2033       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:      Opc = X86::VPGATHERQDrm;  break;
2034       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256:  Opc = X86::VPGATHERQDYrm; break;
2035       }
2036       SDNode *RetVal = SelectGather(Node, Opc);
2037       if (RetVal)
2038         // We already called ReplaceUses inside SelectGather.
2039         return NULL;
2040       break;
2041     }
2042     }
2043     break;
2044   }
2045   case X86ISD::GlobalBaseReg:
2046     return getGlobalBaseReg();
2047
2048
2049   case X86ISD::ATOMOR64_DAG:
2050   case X86ISD::ATOMXOR64_DAG:
2051   case X86ISD::ATOMADD64_DAG:
2052   case X86ISD::ATOMSUB64_DAG:
2053   case X86ISD::ATOMNAND64_DAG:
2054   case X86ISD::ATOMAND64_DAG:
2055   case X86ISD::ATOMMAX64_DAG:
2056   case X86ISD::ATOMMIN64_DAG:
2057   case X86ISD::ATOMUMAX64_DAG:
2058   case X86ISD::ATOMUMIN64_DAG:
2059   case X86ISD::ATOMSWAP64_DAG: {
2060     unsigned Opc;
2061     switch (Opcode) {
2062     default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2063     case X86ISD::ATOMOR64_DAG:   Opc = X86::ATOMOR6432;   break;
2064     case X86ISD::ATOMXOR64_DAG:  Opc = X86::ATOMXOR6432;  break;
2065     case X86ISD::ATOMADD64_DAG:  Opc = X86::ATOMADD6432;  break;
2066     case X86ISD::ATOMSUB64_DAG:  Opc = X86::ATOMSUB6432;  break;
2067     case X86ISD::ATOMNAND64_DAG: Opc = X86::ATOMNAND6432; break;
2068     case X86ISD::ATOMAND64_DAG:  Opc = X86::ATOMAND6432;  break;
2069     case X86ISD::ATOMMAX64_DAG:  Opc = X86::ATOMMAX6432;  break;
2070     case X86ISD::ATOMMIN64_DAG:  Opc = X86::ATOMMIN6432;  break;
2071     case X86ISD::ATOMUMAX64_DAG: Opc = X86::ATOMUMAX6432; break;
2072     case X86ISD::ATOMUMIN64_DAG: Opc = X86::ATOMUMIN6432; break;
2073     case X86ISD::ATOMSWAP64_DAG: Opc = X86::ATOMSWAP6432; break;
2074     }
2075     SDNode *RetVal = SelectAtomic64(Node, Opc);
2076     if (RetVal)
2077       return RetVal;
2078     break;
2079   }
2080
2081   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2082   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2083   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2084   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD: {
2085     SDNode *RetVal = SelectAtomicLoadArith(Node, NVT);
2086     if (RetVal)
2087       return RetVal;
2088     break;
2089   }
2090   case ISD::AND:
2091   case ISD::OR:
2092   case ISD::XOR: {
2093     // For operations of the form (x << C1) op C2, check if we can use a smaller
2094     // encoding for C2 by transforming it into (x op (C2>>C1)) << C1.
2095     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2096     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2097
2098     if (N0->getOpcode() != ISD::SHL || !N0->hasOneUse())
2099       break;
2100
2101     // i8 is unshrinkable, i16 should be promoted to i32.
2102     if (NVT != MVT::i32 && NVT != MVT::i64)
2103       break;
2104
2105     ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
2106     ConstantSDNode *ShlCst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1));
2107     if (!Cst || !ShlCst)
2108       break;
2109
2110     int64_t Val = Cst->getSExtValue();
2111     uint64_t ShlVal = ShlCst->getZExtValue();
2112
2113     // Make sure that we don't change the operation by removing bits.
2114     // This only matters for OR and XOR, AND is unaffected.
2115     uint64_t RemovedBitsMask = (1ULL << ShlVal) - 1;
2116     if (Opcode != ISD::AND && (Val & RemovedBitsMask) != 0)
2117       break;
2118
2119     unsigned ShlOp, Op;
2120     EVT CstVT = NVT;
2121
2122     // Check the minimum bitwidth for the new constant.
2123     // TODO: AND32ri is the same as AND64ri32 with zext imm.
2124     // TODO: MOV32ri+OR64r is cheaper than MOV64ri64+OR64rr
2125     // TODO: Using 16 and 8 bit operations is also possible for or32 & xor32.
2126     if (!isInt<8>(Val) && isInt<8>(Val >> ShlVal))
2127       CstVT = MVT::i8;
2128     else if (!isInt<32>(Val) && isInt<32>(Val >> ShlVal))
2129       CstVT = MVT::i32;
2130
2131     // Bail if there is no smaller encoding.
2132     if (NVT == CstVT)
2133       break;
2134
2135     switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2136     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2137     case MVT::i32:
2138       assert(CstVT == MVT::i8);
2139       ShlOp = X86::SHL32ri;
2140
2141       switch (Opcode) {
2142       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2143       case ISD::AND: Op = X86::AND32ri8; break;
2144       case ISD::OR:  Op =  X86::OR32ri8; break;
2145       case ISD::XOR: Op = X86::XOR32ri8; break;
2146       }
2147       break;
2148     case MVT::i64:
2149       assert(CstVT == MVT::i8 || CstVT == MVT::i32);
2150       ShlOp = X86::SHL64ri;
2151
2152       switch (Opcode) {
2153       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2154       case ISD::AND: Op = CstVT==MVT::i8? X86::AND64ri8 : X86::AND64ri32; break;
2155       case ISD::OR:  Op = CstVT==MVT::i8?  X86::OR64ri8 :  X86::OR64ri32; break;
2156       case ISD::XOR: Op = CstVT==MVT::i8? X86::XOR64ri8 : X86::XOR64ri32; break;
2157       }
2158       break;
2159     }
2160
2161     // Emit the smaller op and the shift.
2162     SDValue NewCst = CurDAG->getTargetConstant(Val >> ShlVal, CstVT);
2163     SDNode *New = CurDAG->getMachineNode(Op, dl, NVT, N0->getOperand(0),NewCst);
2164     return CurDAG->SelectNodeTo(Node, ShlOp, NVT, SDValue(New, 0),
2165                                 getI8Imm(ShlVal));
2166   }
2167   case X86ISD::UMUL: {
2168     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2169     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2170
2171     unsigned LoReg;
2172     switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2173     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2174     case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  Opc = X86::MUL8r; break;
2175     case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  Opc = X86::MUL16r; break;
2176     case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; Opc = X86::MUL32r; break;
2177     case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; Opc = X86::MUL64r; break;
2178     }
2179
2180     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
2181                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2182
2183     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::i32);
2184     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2185     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2186
2187     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2188     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2189     ReplaceUses(SDValue(Node, 2), SDValue(CNode, 2));
2190     return NULL;
2191   }
2192
2193   case ISD::SMUL_LOHI:
2194   case ISD::UMUL_LOHI: {
2195     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2196     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2197
2198     bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
2199     bool hasBMI2 = Subtarget->hasBMI2();
2200     if (!isSigned) {
2201       switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2202       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2203       case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
2204       case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
2205       case MVT::i32: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX32rr : X86::MUL32r;
2206                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX32rm : X86::MUL32m; break;
2207       case MVT::i64: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX64rr : X86::MUL64r;
2208                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX64rm : X86::MUL64m; break;
2209       }
2210     } else {
2211       switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2212       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2213       case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
2214       case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
2215       case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
2216       case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
2217       }
2218     }
2219
2220     unsigned SrcReg, LoReg, HiReg;
2221     switch (Opc) {
2222     default: llvm_unreachable("Unknown MUL opcode!");
2223     case X86::IMUL8r:
2224     case X86::MUL8r:
2225       SrcReg = LoReg = X86::AL; HiReg = X86::AH;
2226       break;
2227     case X86::IMUL16r:
2228     case X86::MUL16r:
2229       SrcReg = LoReg = X86::AX; HiReg = X86::DX;
2230       break;
2231     case X86::IMUL32r:
2232     case X86::MUL32r:
2233       SrcReg = LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
2234       break;
2235     case X86::IMUL64r:
2236     case X86::MUL64r:
2237       SrcReg = LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
2238       break;
2239     case X86::MULX32rr:
2240       SrcReg = X86::EDX; LoReg = HiReg = 0;
2241       break;
2242     case X86::MULX64rr:
2243       SrcReg = X86::RDX; LoReg = HiReg = 0;
2244       break;
2245     }
2246
2247     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2248     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2249     // Multiply is commmutative.
2250     if (!foldedLoad) {
2251       foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2252       if (foldedLoad)
2253         std::swap(N0, N1);
2254     }
2255
2256     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, SrcReg,
2257                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2258     SDValue ResHi, ResLo;
2259
2260     if (foldedLoad) {
2261       SDValue Chain;
2262       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2263                         InFlag };
2264       if (MOpc == X86::MULX32rm || MOpc == X86::MULX64rm) {
2265         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Other, MVT::Glue);
2266         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2267         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2268         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2269         Chain = SDValue(CNode, 2);
2270         InFlag = SDValue(CNode, 3);
2271       } else {
2272         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2273         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2274         Chain = SDValue(CNode, 0);
2275         InFlag = SDValue(CNode, 1);
2276       }
2277
2278       // Update the chain.
2279       ReplaceUses(N1.getValue(1), Chain);
2280     } else {
2281       SDValue Ops[] = { N1, InFlag };
2282       if (Opc == X86::MULX32rr || Opc == X86::MULX64rr) {
2283         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Glue);
2284         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2285         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2286         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2287         InFlag = SDValue(CNode, 2);
2288       } else {
2289         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Glue);
2290         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2291         InFlag = SDValue(CNode, 0);
2292       }
2293     }
2294
2295     // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
2296     if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit() &&
2297         !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2298       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2299                                               X86::AX, MVT::i16, InFlag);
2300       InFlag = Result.getValue(2);
2301       // Get the low part if needed. Don't use getCopyFromReg for aliasing
2302       // registers.
2303       if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
2304         ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2305           CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2306
2307       // Shift AX down 8 bits.
2308       Result = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
2309                                               Result,
2310                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
2311       // Then truncate it down to i8.
2312       ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2313         CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2314     }
2315     // Copy the low half of the result, if it is needed.
2316     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2317       if (ResLo.getNode() == 0) {
2318         assert(LoReg && "Register for low half is not defined!");
2319         ResLo = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg, NVT,
2320                                        InFlag);
2321         InFlag = ResLo.getValue(2);
2322       }
2323       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), ResLo);
2324       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResLo.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2325     }
2326     // Copy the high half of the result, if it is needed.
2327     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2328       if (ResHi.getNode() == 0) {
2329         assert(HiReg && "Register for high half is not defined!");
2330         ResHi = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg, NVT,
2331                                        InFlag);
2332         InFlag = ResHi.getValue(2);
2333       }
2334       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), ResHi);
2335       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResHi.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2336     }
2337
2338     // Propagate ordering to the last node, for now.
2339     CurDAG->AssignOrdering(InFlag.getNode(), CurDAG->GetOrdering(Node));
2340
2341     return NULL;
2342   }
2343
2344   case ISD::SDIVREM:
2345   case ISD::UDIVREM: {
2346     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2347     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2348
2349     bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
2350     if (!isSigned) {
2351       switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2352       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2353       case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
2354       case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
2355       case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
2356       case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
2357       }
2358     } else {
2359       switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2360       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2361       case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
2362       case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
2363       case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
2364       case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
2365       }
2366     }
2367
2368     unsigned LoReg, HiReg, ClrReg;
2369     unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
2370     switch (NVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2371     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2372     case MVT::i8:
2373       LoReg = X86::AL;  ClrReg = HiReg = X86::AH;
2374       ClrOpcode  = 0;
2375       SExtOpcode = X86::CBW;
2376       break;
2377     case MVT::i16:
2378       LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
2379       ClrOpcode  = X86::MOV16r0; ClrReg = X86::DX;
2380       SExtOpcode = X86::CWD;
2381       break;
2382     case MVT::i32:
2383       LoReg = X86::EAX; ClrReg = HiReg = X86::EDX;
2384       ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
2385       SExtOpcode = X86::CDQ;
2386       break;
2387     case MVT::i64:
2388       LoReg = X86::RAX; ClrReg = HiReg = X86::RDX;
2389       ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
2390       SExtOpcode = X86::CQO;
2391       break;
2392     }
2393
2394     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2395     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2396     bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
2397
2398     SDValue InFlag;
2399     if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
2400       // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
2401       // clear the upper 8 bits (AH).
2402       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Move, Chain;
2403       if (TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4)) {
2404         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N0.getOperand(0) };
2405         Move =
2406           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rm8, dl, MVT::i32,
2407                                          MVT::Other, Ops), 0);
2408         Chain = Move.getValue(1);
2409         ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
2410       } else {
2411         Move =
2412           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rr8, dl, MVT::i32, N0),0);
2413         Chain = CurDAG->getEntryNode();
2414       }
2415       Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::EAX, Move, SDValue());
2416       InFlag = Chain.getValue(1);
2417     } else {
2418       InFlag =
2419         CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2420                              LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
2421       if (isSigned && !signBitIsZero) {
2422         // Sign extend the low part into the high part.
2423         InFlag =
2424           SDValue(CurDAG->getMachineNode(SExtOpcode, dl, MVT::Glue, InFlag),0);
2425       } else {
2426         // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
2427         SDValue ClrNode =
2428           SDValue(CurDAG->getMachineNode(ClrOpcode, dl, NVT), 0);
2429         InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, ClrReg,
2430                                       ClrNode, InFlag).getValue(1);
2431       }
2432     }
2433
2434     if (foldedLoad) {
2435       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2436                         InFlag };
2437       SDNode *CNode =
2438         CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Glue, Ops);
2439       InFlag = SDValue(CNode, 1);
2440       // Update the chain.
2441       ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
2442     } else {
2443       InFlag =
2444         SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Glue, N1, InFlag), 0);
2445     }
2446
2447     // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
2448     // Shift it down 8 bits.
2449     if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit() &&
2450         !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2451       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2452                                               X86::AX, MVT::i16, InFlag);
2453       InFlag = Result.getValue(2);
2454
2455       // If we also need AL (the quotient), get it by extracting a subreg from
2456       // Result. The fast register allocator does not like multiple CopyFromReg
2457       // nodes using aliasing registers.
2458       if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
2459         ReplaceUses(SDValue(Node, 0),
2460           CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2461
2462       // Shift AX right by 8 bits instead of using AH.
2463       Result = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
2464                                          Result,
2465                                          CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)),
2466                        0);
2467       ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2468         CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2469     }
2470     // Copy the division (low) result, if it is needed.
2471     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2472       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2473                                                 LoReg, NVT, InFlag);
2474       InFlag = Result.getValue(2);
2475       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), Result);
2476       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2477     }
2478     // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
2479     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2480       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2481                                               HiReg, NVT, InFlag);
2482       InFlag = Result.getValue(2);
2483       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2484       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2485     }
2486     return NULL;
2487   }
2488
2489   case X86ISD::CMP:
2490   case X86ISD::SUB: {
2491     // Sometimes a SUB is used to perform comparison.
2492     if (Opcode == X86ISD::SUB && Node->hasAnyUseOfValue(0))
2493       // This node is not a CMP.
2494       break;
2495     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2496     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2497
2498     // Look for (X86cmp (and $op, $imm), 0) and see if we can convert it to
2499     // use a smaller encoding.
2500     if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && N0.hasOneUse() &&
2501         HasNoSignedComparisonUses(Node))
2502       // Look past the truncate if CMP is the only use of it.
2503       N0 = N0.getOperand(0);
2504     if ((N0.getNode()->getOpcode() == ISD::AND ||
2505          (N0.getResNo() == 0 && N0.getNode()->getOpcode() == X86ISD::AND)) &&
2506         N0.getNode()->hasOneUse() &&
2507         N0.getValueType() != MVT::i8 &&
2508         X86::isZeroNode(N1)) {
2509       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getNode()->getOperand(1));
2510       if (!C) break;
2511
2512       // For example, convert "testl %eax, $8" to "testb %al, $8"
2513       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff)) == 0 &&
2514           (!(C->getZExtValue() & 0x80) ||
2515            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2516         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i8);
2517         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2518
2519         // On x86-32, only the ABCD registers have 8-bit subregisters.
2520         if (!Subtarget->is64Bit()) {
2521           const TargetRegisterClass *TRC;
2522           switch (N0.getValueType().getSimpleVT().SimpleTy) {
2523           case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2524           case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2525           default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2526           }
2527           SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), MVT::i32);
2528           Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2529                                                Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2530         }
2531
2532         // Extract the l-register.
2533         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl,
2534                                                         MVT::i8, Reg);
2535
2536         // Emit a testb.
2537         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri, dl, MVT::i32,
2538                                                  Subreg, Imm);
2539         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2540         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2541         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2542                     SDValue(NewNode, 0));
2543         return NULL;
2544       }
2545
2546       // For example, "testl %eax, $2048" to "testb %ah, $8".
2547       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff00)) == 0 &&
2548           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2549            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2550         // Shift the immediate right by 8 bits.
2551         SDValue ShiftedImm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue() >> 8,
2552                                                        MVT::i8);
2553         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2554
2555         // Put the value in an ABCD register.
2556         const TargetRegisterClass *TRC;
2557         switch (N0.getValueType().getSimpleVT().SimpleTy) {
2558         case MVT::i64: TRC = &X86::GR64_ABCDRegClass; break;
2559         case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2560         case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2561         default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2562         }
2563         SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), MVT::i32);
2564         Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2565                                              Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2566
2567         // Extract the h-register.
2568         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit_hi, dl,
2569                                                         MVT::i8, Reg);
2570
2571         // Emit a testb.  The EXTRACT_SUBREG becomes a COPY that can only
2572         // target GR8_NOREX registers, so make sure the register class is
2573         // forced.
2574         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri_NOREX, dl,
2575                                                  MVT::i32, Subreg, ShiftedImm);
2576         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2577         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2578         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2579                     SDValue(NewNode, 0));
2580         return NULL;
2581       }
2582
2583       // For example, "testl %eax, $32776" to "testw %ax, $32776".
2584       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffff)) == 0 &&
2585           N0.getValueType() != MVT::i16 &&
2586           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2587            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2588         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i16);
2589         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2590
2591         // Extract the 16-bit subregister.
2592         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl,
2593                                                         MVT::i16, Reg);
2594
2595         // Emit a testw.
2596         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST16ri, dl, MVT::i32,
2597                                                  Subreg, Imm);
2598         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2599         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2600         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2601                     SDValue(NewNode, 0));
2602         return NULL;
2603       }
2604
2605       // For example, "testq %rax, $268468232" to "testl %eax, $268468232".
2606       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffffffff)) == 0 &&
2607           N0.getValueType() == MVT::i64 &&
2608           (!(C->getZExtValue() & 0x80000000) ||
2609            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2610         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i32);
2611         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2612
2613         // Extract the 32-bit subregister.
2614         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_32bit, dl,
2615                                                         MVT::i32, Reg);
2616
2617         // Emit a testl.
2618         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST32ri, dl, MVT::i32,
2619                                                  Subreg, Imm);
2620         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2621         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2622         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2623                     SDValue(NewNode, 0));
2624         return NULL;
2625       }
2626     }
2627     break;
2628   }
2629   case ISD::STORE: {
2630     // Change a chain of {load; incr or dec; store} of the same value into
2631     // a simple increment or decrement through memory of that value, if the
2632     // uses of the modified value and its address are suitable.
2633     // The DEC64m tablegen pattern is currently not able to match the case where
2634     // the EFLAGS on the original DEC are used. (This also applies to
2635     // {INC,DEC}X{64,32,16,8}.)
2636     // We'll need to improve tablegen to allow flags to be transferred from a
2637     // node in the pattern to the result node.  probably with a new keyword
2638     // for example, we have this
2639     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2640     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2641     //   (implicit EFLAGS)]>;
2642     // but maybe need something like this
2643     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2644     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2645     //   (transferrable EFLAGS)]>;
2646
2647     StoreSDNode *StoreNode = cast<StoreSDNode>(Node);
2648     SDValue StoredVal = StoreNode->getOperand(1);
2649     unsigned Opc = StoredVal->getOpcode();
2650
2651     LoadSDNode *LoadNode = 0;
2652     SDValue InputChain;
2653     if (!isLoadIncOrDecStore(StoreNode, Opc, StoredVal, CurDAG,
2654                              LoadNode, InputChain))
2655       break;
2656
2657     SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
2658     if (!SelectAddr(LoadNode, LoadNode->getBasePtr(),
2659                     Base, Scale, Index, Disp, Segment))
2660       break;
2661
2662     MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(2);
2663     MemOp[0] = StoreNode->getMemOperand();
2664     MemOp[1] = LoadNode->getMemOperand();
2665     const SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, InputChain };
2666     EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
2667     unsigned newOpc = getFusedLdStOpcode(LdVT, Opc);
2668     MachineSDNode *Result = CurDAG->getMachineNode(newOpc,
2669                                                    Node->getDebugLoc(),
2670                                                    MVT::i32, MVT::Other, Ops);
2671     Result->setMemRefs(MemOp, MemOp + 2);
2672
2673     ReplaceUses(SDValue(StoreNode, 0), SDValue(Result, 1));
2674     ReplaceUses(SDValue(StoredVal.getNode(), 1), SDValue(Result, 0));
2675
2676     return Result;
2677   }
2678   }
2679
2680   SDNode *ResNode = SelectCode(Node);
2681
2682   DEBUG(dbgs() << "=> ";
2683         if (ResNode == NULL || ResNode == Node)
2684           Node->dump(CurDAG);
2685         else
2686           ResNode->dump(CurDAG);
2687         dbgs() << '\n');
2688
2689   return ResNode;
2690 }
2691
2692 bool X86DAGToDAGISel::
2693 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, char ConstraintCode,
2694                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
2695   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3, Op4;
2696   switch (ConstraintCode) {
2697   case 'o':   // offsetable        ??
2698   case 'v':   // not offsetable    ??
2699   default: return true;
2700   case 'm':   // memory
2701     if (!SelectAddr(0, Op, Op0, Op1, Op2, Op3, Op4))
2702       return true;
2703     break;
2704   }
2705
2706   OutOps.push_back(Op0);
2707   OutOps.push_back(Op1);
2708   OutOps.push_back(Op2);
2709   OutOps.push_back(Op3);
2710   OutOps.push_back(Op4);
2711   return false;
2712 }
2713
2714 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
2715 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
2716 ///
2717 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM,
2718                                      CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2719   return new X86DAGToDAGISel(TM, OptLevel);
2720 }