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 #include "X86.h"
  16 #include "X86InstrBuilder.h"
  17 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  18 #include "X86RegisterInfo.h"
  19 #include "X86Subtarget.h"
  20 #include "X86TargetMachine.h"
  21 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  27 #include "llvm/IR/Function.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 #include <stdint.h>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 #define DEBUG_TYPE "x86-isel"
  41
  42 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
  43
  44 //===----------------------------------------------------------------------===//
  45 //                      Pattern Matcher Implementation
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 namespace {
  49   /// This corresponds to X86AddressMode, but uses SDValue's instead of register
  50   /// numbers for the leaves of the matched tree.
  51   struct X86ISelAddressMode {
  52     enum {
  53       RegBase,
  54       FrameIndexBase
  55     } BaseType;
  56
  57     // This is really a union, discriminated by BaseType!
  58     SDValue Base_Reg;
  59     int Base_FrameIndex;
  60
  61     unsigned Scale;
  62     SDValue IndexReg;
  63     int32_t Disp;
  64     SDValue Segment;
  65     const GlobalValue *GV;
  66     const Constant *CP;
  67     const BlockAddress *BlockAddr;
  68     const char *ES;
  69     MCSymbol *MCSym;
  70     int JT;
  71     unsigned Align;    // CP alignment.
  72     unsigned char SymbolFlags;  // X86II::MO_*
  73
  74     X86ISelAddressMode()
  75         : BaseType(RegBase), Base_FrameIndex(0), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
  76           Segment(), GV(nullptr), CP(nullptr), BlockAddr(nullptr), ES(nullptr),
  77           MCSym(nullptr), JT(-1), Align(0), SymbolFlags(X86II::MO_NO_FLAG) {}
  78
  79     bool hasSymbolicDisplacement() const {
  80       return GV != nullptr || CP != nullptr || ES != nullptr ||
  81              MCSym != nullptr || JT != -1 || BlockAddr != nullptr;
  82     }
  83
  84     bool hasBaseOrIndexReg() const {
  85       return BaseType == FrameIndexBase ||
  86              IndexReg.getNode() != nullptr || Base_Reg.getNode() != nullptr;
  87     }
  88
  89     /// Return true if this addressing mode is already RIP-relative.
  90     bool isRIPRelative() const {
  91       if (BaseType != RegBase) return false;
  92       if (RegisterSDNode *RegNode =
  93             dyn_cast_or_null<RegisterSDNode>(Base_Reg.getNode()))
  94         return RegNode->getReg() == X86::RIP;
  95       return false;
  96     }
  97
  98     void setBaseReg(SDValue Reg) {
  99       BaseType = RegBase;
 100       Base_Reg = Reg;
 101     }
 102
 103 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 104     void dump() {
 105       dbgs() << "X86ISelAddressMode " << this << '\n';
 106       dbgs() << "Base_Reg ";
 107       if (Base_Reg.getNode())
 108         Base_Reg.getNode()->dump();
 109       else
 110         dbgs() << "nul";
 111       dbgs() << " Base.FrameIndex " << Base_FrameIndex << '\n'
 112              << " Scale" << Scale << '\n'
 113              << "IndexReg ";
 114       if (IndexReg.getNode())
 115         IndexReg.getNode()->dump();
 116       else
 117         dbgs() << "nul";
 118       dbgs() << " Disp " << Disp << '\n'
 119              << "GV ";
 120       if (GV)
 121         GV->dump();
 122       else
 123         dbgs() << "nul";
 124       dbgs() << " CP ";
 125       if (CP)
 126         CP->dump();
 127       else
 128         dbgs() << "nul";
 129       dbgs() << '\n'
 130              << "ES ";
 131       if (ES)
 132         dbgs() << ES;
 133       else
 134         dbgs() << "nul";
 135       dbgs() << " MCSym ";
 136       if (MCSym)
 137         dbgs() << MCSym;
 138       else
 139         dbgs() << "nul";
 140       dbgs() << " JT" << JT << " Align" << Align << '\n';
 141     }
 142 #endif
 143   };
 144 }
 145
 146 namespace {
 147   //===--------------------------------------------------------------------===//
 148   /// ISel - X86-specific code to select X86 machine instructions for
 149   /// SelectionDAG operations.
 150   ///
 151   class X86DAGToDAGISel final : public SelectionDAGISel {
 152     /// Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
 153     /// make the right decision when generating code for different targets.
 154     const X86Subtarget *Subtarget;
 155
 156     /// If true, selector should try to optimize for code size instead of
 157     /// performance.
 158     bool OptForSize;
 159
 160   public:
 161     explicit X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, CodeGenOpt::Level OptLevel)
 162         : SelectionDAGISel(tm, OptLevel), OptForSize(false) {}
 163
 164     const char *getPassName() const override {
 165       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
 166     }
 167
 168     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
 169       // Reset the subtarget each time through.
 170       Subtarget = &MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
 171       SelectionDAGISel::runOnMachineFunction(MF);
 172       return true;
 173     }
 174
 175     void EmitFunctionEntryCode() override;
 176
 177     bool IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const override;
 178
 179     void PreprocessISelDAG() override;
 180
 181     inline bool immSext8(SDNode *N) const {
 182       return isInt<8>(cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue());
 183     }
 184
 185     // True if the 64-bit immediate fits in a 32-bit sign-extended field.
 186     inline bool i64immSExt32(SDNode *N) const {
 187       uint64_t v = cast<ConstantSDNode>(N)->getZExtValue();
 188       return (int64_t)v == (int32_t)v;
 189     }
 190
 191 // Include the pieces autogenerated from the target description.
 192 #include "X86GenDAGISel.inc"
 193
 194   private:
 195     SDNode *Select(SDNode *N) override;
 196     SDNode *selectGather(SDNode *N, unsigned Opc);
 197     SDNode *selectAtomicLoadArith(SDNode *Node, MVT NVT);
 198
 199     bool foldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset, X86ISelAddressMode &AM);
 200     bool matchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM);
 201     bool matchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 202     bool matchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 203     bool matchAdd(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM, unsigned Depth);
 204     bool matchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 205                                  unsigned Depth);
 206     bool matchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 207     bool selectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
 208                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 209                     SDValue &Segment);
 210     bool selectVectorAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
 211                           SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 212                           SDValue &Segment);
 213     bool selectMOV64Imm32(SDValue N, SDValue &Imm);
 214     bool selectLEAAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 215                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 216                        SDValue &Segment);
 217     bool selectLEA64_32Addr(SDValue N, SDValue &Base,
 218                             SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 219                             SDValue &Segment);
 220     bool selectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 221                            SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 222                            SDValue &Segment);
 223     bool selectScalarSSELoad(SDNode *Root, SDValue N,
 224                              SDValue &Base, SDValue &Scale,
 225                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
 226                              SDValue &Segment,
 227                              SDValue &NodeWithChain);
 228
 229     bool tryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
 230                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
 231                      SDValue &Index, SDValue &Disp,
 232                      SDValue &Segment);
 233
 234     /// Implement addressing mode selection for inline asm expressions.
 235     bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
 236                                       unsigned ConstraintID,
 237                                       std::vector<SDValue> &OutOps) override;
 238
 239     void emitSpecialCodeForMain();
 240
 241     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDLoc DL,
 242                                    SDValue &Base, SDValue &Scale,
 243                                    SDValue &Index, SDValue &Disp,
 244                                    SDValue &Segment) {
 245       Base = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
 246                  ? CurDAG->getTargetFrameIndex(
 247                        AM.Base_FrameIndex,
 248                        TLI->getPointerTy(CurDAG->getDataLayout()))
 249                  : AM.Base_Reg;
 250       Scale = getI8Imm(AM.Scale, DL);
 251       Index = AM.IndexReg;
 252       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP-relative offset
 253       // is 32-bit.
 254       if (AM.GV)
 255         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, SDLoc(),
 256                                               MVT::i32, AM.Disp,
 257                                               AM.SymbolFlags);
 258       else if (AM.CP)
 259         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
 260                                              AM.Align, AM.Disp, AM.SymbolFlags);
 261       else if (AM.ES) {
 262         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with ES.");
 263         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 264       } else if (AM.MCSym) {
 265         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with MCSym.");
 266         assert(AM.SymbolFlags == 0 && "oo");
 267         Disp = CurDAG->getMCSymbol(AM.MCSym, MVT::i32);
 268       } else if (AM.JT != -1) {
 269         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with JT.");
 270         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 271       } else if (AM.BlockAddr)
 272         Disp = CurDAG->getTargetBlockAddress(AM.BlockAddr, MVT::i32, AM.Disp,
 273                                              AM.SymbolFlags);
 274       else
 275         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, DL, MVT::i32);
 276
 277       if (AM.Segment.getNode())
 278         Segment = AM.Segment;
 279       else
 280         Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 281     }
 282
 283     // Utility function to determine whether we should avoid selecting
 284     // immediate forms of instructions for better code size or not.
 285     // At a high level, we'd like to avoid such instructions when
 286     // we have similar constants used within the same basic block
 287     // that can be kept in a register.
 288     //
 289     bool shouldAvoidImmediateInstFormsForSize(SDNode *N) const {
 290       uint32_t UseCount = 0;
 291
 292       // Do not want to hoist if we're not optimizing for size.
 293       // TODO: We'd like to remove this restriction.
 294       // See the comment in X86InstrInfo.td for more info.
 295       if (!OptForSize)
 296         return false;
 297
 298       // Walk all the users of the immediate.
 299       for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(),
 300            UE = N->use_end(); (UI != UE) && (UseCount < 2); ++UI) {
 301
 302         SDNode *User = *UI;
 303
 304         // This user is already selected. Count it as a legitimate use and
 305         // move on.
 306         if (User->isMachineOpcode()) {
 307           UseCount++;
 308           continue;
 309         }
 310
 311         // We want to count stores of immediates as real uses.
 312         if (User->getOpcode() == ISD::STORE &&
 313             User->getOperand(1).getNode() == N) {
 314           UseCount++;
 315           continue;
 316         }
 317
 318         // We don't currently match users that have > 2 operands (except
 319         // for stores, which are handled above)
 320         // Those instruction won't match in ISEL, for now, and would
 321         // be counted incorrectly.
 322         // This may change in the future as we add additional instruction
 323         // types.
 324         if (User->getNumOperands() != 2)
 325           continue;
 326
 327         // Immediates that are used for offsets as part of stack
 328         // manipulation should be left alone. These are typically
 329         // used to indicate SP offsets for argument passing and
 330         // will get pulled into stores/pushes (implicitly).
 331         if (User->getOpcode() == X86ISD::ADD ||
 332             User->getOpcode() == ISD::ADD    ||
 333             User->getOpcode() == X86ISD::SUB ||
 334             User->getOpcode() == ISD::SUB) {
 335
 336           // Find the other operand of the add/sub.
 337           SDValue OtherOp = User->getOperand(0);
 338           if (OtherOp.getNode() == N)
 339             OtherOp = User->getOperand(1);
 340
 341           // Don't count if the other operand is SP.
 342           RegisterSDNode *RegNode;
 343           if (OtherOp->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
 344               (RegNode = dyn_cast_or_null<RegisterSDNode>(
 345                  OtherOp->getOperand(1).getNode())))
 346             if ((RegNode->getReg() == X86::ESP) ||
 347                 (RegNode->getReg() == X86::RSP))
 348               continue;
 349         }
 350
 351         // ... otherwise, count this and move on.
 352         UseCount++;
 353       }
 354
 355       // If we have more than 1 use, then recommend for hoisting.
 356       return (UseCount > 1);
 357     }
 358
 359     /// Return a target constant with the specified value of type i8.
 360     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm, SDLoc DL) {
 361       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, DL, MVT::i8);
 362     }
 363
 364     /// Return a target constant with the specified value, of type i32.
 365     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm, SDLoc DL) {
 366       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, DL, MVT::i32);
 367     }
 368
 369     /// Return an SDNode that returns the value of the global base register.
 370     /// Output instructions required to initialize the global base register,
 371     /// if necessary.
 372     SDNode *getGlobalBaseReg();
 373
 374     /// Return a reference to the TargetMachine, casted to the target-specific
 375     /// type.
 376     const X86TargetMachine &getTargetMachine() const {
 377       return static_cast<const X86TargetMachine &>(TM);
 378     }
 379
 380     /// Return a reference to the TargetInstrInfo, casted to the target-specific
 381     /// type.
 382     const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 383       return Subtarget->getInstrInfo();
 384     }
 385
 386     /// \brief Address-mode matching performs shift-of-and to and-of-shift
 387     /// reassociation in order to expose more scaled addressing
 388     /// opportunities.
 389     bool ComplexPatternFuncMutatesDAG() const override {
 390       return true;
 391     }
 392   };
 393 }
 394
 395
 396 bool
 397 X86DAGToDAGISel::IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 398   if (OptLevel == CodeGenOpt::None) return false;
 399
 400   if (!N.hasOneUse())
 401     return false;
 402
 403   if (N.getOpcode() != ISD::LOAD)
 404     return true;
 405
 406   // If N is a load, do additional profitability checks.
 407   if (U == Root) {
 408     switch (U->getOpcode()) {
 409     default: break;
 410     case X86ISD::ADD:
 411     case X86ISD::SUB:
 412     case X86ISD::AND:
 413     case X86ISD::XOR:
 414     case X86ISD::OR:
 415     case ISD::ADD:
 416     case ISD::ADDC:
 417     case ISD::ADDE:
 418     case ISD::AND:
 419     case ISD::OR:
 420     case ISD::XOR: {
 421       SDValue Op1 = U->getOperand(1);
 422
 423       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
 424       // instead. This reduces code size.
 425       // e.g.
 426       // movl 4(%esp), %eax
 427       // addl $4, %eax
 428       // vs.
 429       // movl $4, %eax
 430       // addl 4(%esp), %eax
 431       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
 432       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
 433       if (ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1))
 434         if (Imm->getAPIntValue().isSignedIntN(8))
 435           return false;
 436
 437       // If the other operand is a TLS address, we should fold it instead.
 438       // This produces
 439       // movl    %gs:0, %eax
 440       // leal    i@NTPOFF(%eax), %eax
 441       // instead of
 442       // movl    $i@NTPOFF, %eax
 443       // addl    %gs:0, %eax
 444       // if the block also has an access to a second TLS address this will save
 445       // a load.
 446       // FIXME: This is probably also true for non-TLS addresses.
 447       if (Op1.getOpcode() == X86ISD::Wrapper) {
 448         SDValue Val = Op1.getOperand(0);
 449         if (Val.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress)
 450           return false;
 451       }
 452     }
 453     }
 454   }
 455
 456   return true;
 457 }
 458
 459 /// Replace the original chain operand of the call with
 460 /// load's chain operand and move load below the call's chain operand.
 461 static void moveBelowOrigChain(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
 462                                SDValue Call, SDValue OrigChain) {
 463   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 464   SDValue Chain = OrigChain.getOperand(0);
 465   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
 466     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 467   else {
 468     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 469            "Unexpected chain operand");
 470     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
 471       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
 472         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 473       else
 474         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
 475     SDValue NewChain =
 476       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Load), MVT::Other, Ops);
 477     Ops.clear();
 478     Ops.push_back(NewChain);
 479   }
 480   Ops.append(OrigChain->op_begin() + 1, OrigChain->op_end());
 481   CurDAG->UpdateNodeOperands(OrigChain.getNode(), Ops);
 482   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load.getNode(), Call.getOperand(0),
 483                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 484
 485   Ops.clear();
 486   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
 487   Ops.append(Call->op_begin() + 1, Call->op_end());
 488   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call.getNode(), Ops);
 489 }
 490
 491 /// Return true if call address is a load and it can be
 492 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
 493 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
 494 /// In the case of a tail call, there isn't a callseq node between the call
 495 /// chain and the load.
 496 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain, bool HasCallSeq) {
 497   // The transformation is somewhat dangerous if the call's chain was glued to
 498   // the call. After MoveBelowOrigChain the load is moved between the call and
 499   // the chain, this can create a cycle if the load is not folded. So it is
 500   // *really* important that we are sure the load will be folded.
 501   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
 502     return false;
 503   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
 504   if (!LD ||
 505       LD->isVolatile() ||
 506       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
 507       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
 508     return false;
 509
 510   // Now let's find the callseq_start.
 511   while (HasCallSeq && Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
 512     if (!Chain.hasOneUse())
 513       return false;
 514     Chain = Chain.getOperand(0);
 515   }
 516
 517   if (!Chain.getNumOperands())
 518     return false;
 519   // Since we are not checking for AA here, conservatively abort if the chain
 520   // writes to memory. It's not safe to move the callee (a load) across a store.
 521   if (isa<MemSDNode>(Chain.getNode()) &&
 522       cast<MemSDNode>(Chain.getNode())->writeMem())
 523     return false;
 524   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
 525     return true;
 526   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 527       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()) &&
 528       Callee.getValue(1).hasOneUse())
 529     return true;
 530   return false;
 531 }
 532
 533 void X86DAGToDAGISel::PreprocessISelDAG() {
 534   // OptForSize is used in pattern predicates that isel is matching.
 535   OptForSize = MF->getFunction()->optForSize();
 536
 537   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
 538        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
 539     SDNode *N = &*I++; // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
 540
 541     if (OptLevel != CodeGenOpt::None &&
 542         // Only does this when target favors doesn't favor register indirect
 543         // call.
 544         ((N->getOpcode() == X86ISD::CALL && !Subtarget->callRegIndirect()) ||
 545          (N->getOpcode() == X86ISD::TC_RETURN &&
 546           // Only does this if load can be folded into TC_RETURN.
 547           (Subtarget->is64Bit() ||
 548            getTargetMachine().getRelocationModel() != Reloc::PIC_)))) {
 549       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
 550       /// before the call to allow it to be folded.
 551       ///
 552       ///     [Load chain]
 553       ///         ^
 554       ///         |
 555       ///       [Load]
 556       ///       ^    ^
 557       ///       |    |
 558       ///      /      \--
 559       ///     /          |
 560       ///[CALLSEQ_START] |
 561       ///     ^          |
 562       ///     |          |
 563       /// [LOAD/C2Reg]   |
 564       ///     |          |
 565       ///      \        /
 566       ///       \      /
 567       ///       [CALL]
 568       bool HasCallSeq = N->getOpcode() == X86ISD::CALL;
 569       SDValue Chain = N->getOperand(0);
 570       SDValue Load  = N->getOperand(1);
 571       if (!isCalleeLoad(Load, Chain, HasCallSeq))
 572         continue;
 573       moveBelowOrigChain(CurDAG, Load, SDValue(N, 0), Chain);
 574       ++NumLoadMoved;
 575       continue;
 576     }
 577
 578     // Lower fpround and fpextend nodes that target the FP stack to be store and
 579     // load to the stack.  This is a gross hack.  We would like to simply mark
 580     // these as being illegal, but when we do that, legalize produces these when
 581     // it expands calls, then expands these in the same legalize pass.  We would
 582     // like dag combine to be able to hack on these between the call expansion
 583     // and the node legalization.  As such this pass basically does "really
 584     // late" legalization of these inline with the X86 isel pass.
 585     // FIXME: This should only happen when not compiled with -O0.
 586     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
 587       continue;
 588
 589     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getSimpleValueType();
 590     MVT DstVT = N->getSimpleValueType(0);
 591
 592     // If any of the sources are vectors, no fp stack involved.
 593     if (SrcVT.isVector() || DstVT.isVector())
 594       continue;
 595
 596     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
 597     // conversion that should not be lowered.
 598     const X86TargetLowering *X86Lowering =
 599         static_cast<const X86TargetLowering *>(TLI);
 600     bool SrcIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
 601     bool DstIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
 602     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
 603       continue;
 604
 605     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
 606       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
 607       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
 608         continue;
 609       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
 610       if (N->getConstantOperandVal(1))
 611         continue;
 612     }
 613
 614     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
 615     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
 616     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
 617     MVT MemVT;
 618     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
 619       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
 620     else
 621       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
 622
 623     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
 624     SDLoc dl(N);
 625
 626     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
 627     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
 628                                           N->getOperand(0),
 629                                           MemTmp, MachinePointerInfo(), MemVT,
 630                                           false, false, 0);
 631     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
 632                                         MachinePointerInfo(),
 633                                         MemVT, false, false, false, 0);
 634
 635     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
 636     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
 637     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
 638     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
 639     --I;
 640     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
 641
 642     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
 643     // next node to process, then delete N.
 644     ++I;
 645     CurDAG->DeleteNode(N);
 646   }
 647 }
 648
 649
 650 /// Emit any code that needs to be executed only in the main function.
 651 void X86DAGToDAGISel::emitSpecialCodeForMain() {
 652   if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 653     TargetLowering::ArgListTy Args;
 654     auto &DL = CurDAG->getDataLayout();
 655
 656     TargetLowering::CallLoweringInfo CLI(*CurDAG);
 657     CLI.setChain(CurDAG->getRoot())
 658         .setCallee(CallingConv::C, Type::getVoidTy(*CurDAG->getContext()),
 659                    CurDAG->getExternalSymbol("__main", TLI->getPointerTy(DL)),
 660                    std::move(Args), 0);
 661     const TargetLowering &TLI = CurDAG->getTargetLoweringInfo();
 662     std::pair<SDValue, SDValue> Result = TLI.LowerCallTo(CLI);
 663     CurDAG->setRoot(Result.second);
 664   }
 665 }
 666
 667 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode() {
 668   // If this is main, emit special code for main.
 669   if (const Function *Fn = MF->getFunction())
 670     if (Fn->hasExternalLinkage() && Fn->getName() == "main")
 671       emitSpecialCodeForMain();
 672 }
 673
 674 static bool isDispSafeForFrameIndex(int64_t Val) {
 675   // On 64-bit platforms, we can run into an issue where a frame index
 676   // includes a displacement that, when added to the explicit displacement,
 677   // will overflow the displacement field. Assuming that the frame index
 678   // displacement fits into a 31-bit integer  (which is only slightly more
 679   // aggressive than the current fundamental assumption that it fits into
 680   // a 32-bit integer), a 31-bit disp should always be safe.
 681   return isInt<31>(Val);
 682 }
 683
 684 bool X86DAGToDAGISel::foldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset,
 685                                             X86ISelAddressMode &AM) {
 686   // Cannot combine ExternalSymbol displacements with integer offsets.
 687   if (Offset != 0 && (AM.ES || AM.MCSym))
 688     return true;
 689   int64_t Val = AM.Disp + Offset;
 690   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 691   if (Subtarget->is64Bit()) {
 692     if (!X86::isOffsetSuitableForCodeModel(Val, M,
 693                                            AM.hasSymbolicDisplacement()))
 694       return true;
 695     // In addition to the checks required for a register base, check that
 696     // we do not try to use an unsafe Disp with a frame index.
 697     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase &&
 698         !isDispSafeForFrameIndex(Val))
 699       return true;
 700   }
 701   AM.Disp = Val;
 702   return false;
 703
 704 }
 705
 706 bool X86DAGToDAGISel::matchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM){
 707   SDValue Address = N->getOperand(1);
 708
 709   // load gs:0 -> GS segment register.
 710   // load fs:0 -> FS segment register.
 711   //
 712   // This optimization is valid because the GNU TLS model defines that
 713   // gs:0 (or fs:0 on X86-64) contains its own address.
 714   // For more information see http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf
 715   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Address))
 716     if (C->getSExtValue() == 0 && AM.Segment.getNode() == nullptr &&
 717         Subtarget->isTargetLinux())
 718       switch (N->getPointerInfo().getAddrSpace()) {
 719       case 256:
 720         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
 721         return false;
 722       case 257:
 723         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
 724         return false;
 725       }
 726
 727   return true;
 728 }
 729
 730 /// Try to match X86ISD::Wrapper and X86ISD::WrapperRIP nodes into an addressing
 731 /// mode. These wrap things that will resolve down into a symbol reference.
 732 /// If no match is possible, this returns true, otherwise it returns false.
 733 bool X86DAGToDAGISel::matchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 734   // If the addressing mode already has a symbol as the displacement, we can
 735   // never match another symbol.
 736   if (AM.hasSymbolicDisplacement())
 737     return true;
 738
 739   SDValue N0 = N.getOperand(0);
 740   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 741
 742   // Handle X86-64 rip-relative addresses.  We check this before checking direct
 743   // folding because RIP is preferable to non-RIP accesses.
 744   if (Subtarget->is64Bit() && N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP &&
 745       // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits, so
 746       // they cannot be folded into immediate fields.
 747       // FIXME: This can be improved for kernel and other models?
 748       (M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel)) {
 749     // Base and index reg must be 0 in order to use %rip as base.
 750     if (AM.hasBaseOrIndexReg())
 751       return true;
 752     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 753       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 754       AM.GV = G->getGlobal();
 755       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 756       if (foldOffsetIntoAddress(G->getOffset(), AM)) {
 757         AM = Backup;
 758         return true;
 759       }
 760     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 761       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 762       AM.CP = CP->getConstVal();
 763       AM.Align = CP->getAlignment();
 764       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 765       if (foldOffsetIntoAddress(CP->getOffset(), AM)) {
 766         AM = Backup;
 767         return true;
 768       }
 769     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 770       AM.ES = S->getSymbol();
 771       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 772     } else if (auto *S = dyn_cast<MCSymbolSDNode>(N0)) {
 773       AM.MCSym = S->getMCSymbol();
 774     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 775       AM.JT = J->getIndex();
 776       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 777     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 778       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 779       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 780       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 781       if (foldOffsetIntoAddress(BA->getOffset(), AM)) {
 782         AM = Backup;
 783         return true;
 784       }
 785     } else
 786       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 787
 788     if (N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP)
 789       AM.setBaseReg(CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64));
 790     return false;
 791   }
 792
 793   // Handle the case when globals fit in our immediate field: This is true for
 794   // X86-32 always and X86-64 when in -mcmodel=small mode.  In 64-bit
 795   // mode, this only applies to a non-RIP-relative computation.
 796   if (!Subtarget->is64Bit() ||
 797       M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel) {
 798     assert(N.getOpcode() != X86ISD::WrapperRIP &&
 799            "RIP-relative addressing already handled");
 800     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 801       AM.GV = G->getGlobal();
 802       AM.Disp += G->getOffset();
 803       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 804     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 805       AM.CP = CP->getConstVal();
 806       AM.Align = CP->getAlignment();
 807       AM.Disp += CP->getOffset();
 808       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 809     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 810       AM.ES = S->getSymbol();
 811       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 812     } else if (auto *S = dyn_cast<MCSymbolSDNode>(N0)) {
 813       AM.MCSym = S->getMCSymbol();
 814     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 815       AM.JT = J->getIndex();
 816       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 817     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 818       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 819       AM.Disp += BA->getOffset();
 820       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 821     } else
 822       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 823     return false;
 824   }
 825
 826   return true;
 827 }
 828
 829 /// Add the specified node to the specified addressing mode, returning true if
 830 /// it cannot be done. This just pattern matches for the addressing mode.
 831 bool X86DAGToDAGISel::matchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 832   if (matchAddressRecursively(N, AM, 0))
 833     return true;
 834
 835   // Post-processing: Convert lea(,%reg,2) to lea(%reg,%reg), which has
 836   // a smaller encoding and avoids a scaled-index.
 837   if (AM.Scale == 2 &&
 838       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 839       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr) {
 840     AM.Base_Reg = AM.IndexReg;
 841     AM.Scale = 1;
 842   }
 843
 844   // Post-processing: Convert foo to foo(%rip), even in non-PIC mode,
 845   // because it has a smaller encoding.
 846   // TODO: Which other code models can use this?
 847   if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Small &&
 848       Subtarget->is64Bit() &&
 849       AM.Scale == 1 &&
 850       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 851       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
 852       AM.IndexReg.getNode() == nullptr &&
 853       AM.SymbolFlags == X86II::MO_NO_FLAG &&
 854       AM.hasSymbolicDisplacement())
 855     AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64);
 856
 857   return false;
 858 }
 859
 860 bool X86DAGToDAGISel::matchAdd(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 861                                unsigned Depth) {
 862   // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
 863   // it if it gets CSE'd with a different node.
 864   HandleSDNode Handle(N);
 865
 866   X86ISelAddressMode Backup = AM;
 867   if (!matchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
 868       !matchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1))
 869     return false;
 870   AM = Backup;
 871
 872   // Try again after commuting the operands.
 873   if (!matchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1) &&
 874       !matchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(0), AM, Depth+1))
 875     return false;
 876   AM = Backup;
 877
 878   // If we couldn't fold both operands into the address at the same time,
 879   // see if we can just put each operand into a register and fold at least
 880   // the add.
 881   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 882       !AM.Base_Reg.getNode() &&
 883       !AM.IndexReg.getNode()) {
 884     N = Handle.getValue();
 885     AM.Base_Reg = N.getOperand(0);
 886     AM.IndexReg = N.getOperand(1);
 887     AM.Scale = 1;
 888     return false;
 889   }
 890   N = Handle.getValue();
 891   return true;
 892 }
 893
 894 // Insert a node into the DAG at least before the Pos node's position. This
 895 // will reposition the node as needed, and will assign it a node ID that is <=
 896 // the Pos node's ID. Note that this does *not* preserve the uniqueness of node
 897 // IDs! The selection DAG must no longer depend on their uniqueness when this
 898 // is used.
 899 static void insertDAGNode(SelectionDAG &DAG, SDValue Pos, SDValue N) {
 900   if (N.getNode()->getNodeId() == -1 ||
 901       N.getNode()->getNodeId() > Pos.getNode()->getNodeId()) {
 902     DAG.RepositionNode(Pos.getNode()->getIterator(), N.getNode());
 903     N.getNode()->setNodeId(Pos.getNode()->getNodeId());
 904   }
 905 }
 906
 907 // Transform "(X >> (8-C1)) & (0xff << C1)" to "((X >> 8) & 0xff) << C1" if
 908 // safe. This allows us to convert the shift and and into an h-register
 909 // extract and a scaled index. Returns false if the simplification is
 910 // performed.
 911 static bool foldMaskAndShiftToExtract(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 912                                       uint64_t Mask,
 913                                       SDValue Shift, SDValue X,
 914                                       X86ISelAddressMode &AM) {
 915   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL ||
 916       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)) ||
 917       !Shift.hasOneUse())
 918     return true;
 919
 920   int ScaleLog = 8 - Shift.getConstantOperandVal(1);
 921   if (ScaleLog <= 0 || ScaleLog >= 4 ||
 922       Mask != (0xffu << ScaleLog))
 923     return true;
 924
 925   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 926   SDLoc DL(N);
 927   SDValue Eight = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i8);
 928   SDValue NewMask = DAG.getConstant(0xff, DL, VT);
 929   SDValue Srl = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, Eight);
 930   SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Srl, NewMask);
 931   SDValue ShlCount = DAG.getConstant(ScaleLog, DL, MVT::i8);
 932   SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, And, ShlCount);
 933
 934   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 935   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 936   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 937   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 938   // hierarchy left to express.
 939   insertDAGNode(DAG, N, Eight);
 940   insertDAGNode(DAG, N, Srl);
 941   insertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 942   insertDAGNode(DAG, N, And);
 943   insertDAGNode(DAG, N, ShlCount);
 944   insertDAGNode(DAG, N, Shl);
 945   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, Shl);
 946   AM.IndexReg = And;
 947   AM.Scale = (1 << ScaleLog);
 948   return false;
 949 }
 950
 951 // Transforms "(X << C1) & C2" to "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
 952 // allows us to fold the shift into this addressing mode. Returns false if the
 953 // transform succeeded.
 954 static bool foldMaskedShiftToScaledMask(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 955                                         uint64_t Mask,
 956                                         SDValue Shift, SDValue X,
 957                                         X86ISelAddressMode &AM) {
 958   if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL ||
 959       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 960     return true;
 961
 962   // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
 963   // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
 964   // isel mechanism requires their node ids to be reused.
 965   if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
 966     return true;
 967
 968   // Verify that the shift amount is something we can fold.
 969   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 970   if (ShiftAmt != 1 && ShiftAmt != 2 && ShiftAmt != 3)
 971     return true;
 972
 973   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 974   SDLoc DL(N);
 975   SDValue NewMask = DAG.getConstant(Mask >> ShiftAmt, DL, VT);
 976   SDValue NewAnd = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, X, NewMask);
 977   SDValue NewShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewAnd, Shift.getOperand(1));
 978
 979   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 980   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 981   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 982   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 983   // hierarchy left to express.
 984   insertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 985   insertDAGNode(DAG, N, NewAnd);
 986   insertDAGNode(DAG, N, NewShift);
 987   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewShift);
 988
 989   AM.Scale = 1 << ShiftAmt;
 990   AM.IndexReg = NewAnd;
 991   return false;
 992 }
 993
 994 // Implement some heroics to detect shifts of masked values where the mask can
 995 // be replaced by extending the shift and undoing that in the addressing mode
 996 // scale. Patterns such as (shl (srl x, c1), c2) are canonicalized into (and
 997 // (srl x, SHIFT), MASK) by DAGCombines that don't know the shl can be done in
 998 // the addressing mode. This results in code such as:
 999 //
1000 //   int f(short *y, int *lookup_table) {
1001 //     ...
1002 //     return *y + lookup_table[*y >> 11];
1003 //   }
1004 //
1005 // Turning into:
1006 //   movzwl (%rdi), %eax
1007 //   movl %eax, %ecx
1008 //   shrl $11, %ecx
1009 //   addl (%rsi,%rcx,4), %eax
1010 //
1011 // Instead of:
1012 //   movzwl (%rdi), %eax
1013 //   movl %eax, %ecx
1014 //   shrl $9, %ecx
1015 //   andl $124, %rcx
1016 //   addl (%rsi,%rcx), %eax
1017 //
1018 // Note that this function assumes the mask is provided as a mask *after* the
1019 // value is shifted. The input chain may or may not match that, but computing
1020 // such a mask is trivial.
1021 static bool foldMaskAndShiftToScale(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
1022                                     uint64_t Mask,
1023                                     SDValue Shift, SDValue X,
1024                                     X86ISelAddressMode &AM) {
1025   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL || !Shift.hasOneUse() ||
1026       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
1027     return true;
1028
1029   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
1030   unsigned MaskLZ = countLeadingZeros(Mask);
1031   unsigned MaskTZ = countTrailingZeros(Mask);
1032
1033   // The amount of shift we're trying to fit into the addressing mode is taken
1034   // from the trailing zeros of the mask.
1035   unsigned AMShiftAmt = MaskTZ;
1036
1037   // There is nothing we can do here unless the mask is removing some bits.
1038   // Also, the addressing mode can only represent shifts of 1, 2, or 3 bits.
1039   if (AMShiftAmt <= 0 || AMShiftAmt > 3) return true;
1040
1041   // We also need to ensure that mask is a continuous run of bits.
1042   if (countTrailingOnes(Mask >> MaskTZ) + MaskTZ + MaskLZ != 64) return true;
1043
1044   // Scale the leading zero count down based on the actual size of the value.
1045   // Also scale it down based on the size of the shift.
1046   MaskLZ -= (64 - X.getSimpleValueType().getSizeInBits()) + ShiftAmt;
1047
1048   // The final check is to ensure that any masked out high bits of X are
1049   // already known to be zero. Otherwise, the mask has a semantic impact
1050   // other than masking out a couple of low bits. Unfortunately, because of
1051   // the mask, zero extensions will be removed from operands in some cases.
1052   // This code works extra hard to look through extensions because we can
1053   // replace them with zero extensions cheaply if necessary.
1054   bool ReplacingAnyExtend = false;
1055   if (X.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
1056     unsigned ExtendBits = X.getSimpleValueType().getSizeInBits() -
1057                           X.getOperand(0).getSimpleValueType().getSizeInBits();
1058     // Assume that we'll replace the any-extend with a zero-extend, and
1059     // narrow the search to the extended value.
1060     X = X.getOperand(0);
1061     MaskLZ = ExtendBits > MaskLZ ? 0 : MaskLZ - ExtendBits;
1062     ReplacingAnyExtend = true;
1063   }
1064   APInt MaskedHighBits =
1065     APInt::getHighBitsSet(X.getSimpleValueType().getSizeInBits(), MaskLZ);
1066   APInt KnownZero, KnownOne;
1067   DAG.computeKnownBits(X, KnownZero, KnownOne);
1068   if (MaskedHighBits != KnownZero) return true;
1069
1070   // We've identified a pattern that can be transformed into a single shift
1071   // and an addressing mode. Make it so.
1072   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1073   if (ReplacingAnyExtend) {
1074     assert(X.getValueType() != VT);
1075     // We looked through an ANY_EXTEND node, insert a ZERO_EXTEND.
1076     SDValue NewX = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(X), VT, X);
1077     insertDAGNode(DAG, N, NewX);
1078     X = NewX;
1079   }
1080   SDLoc DL(N);
1081   SDValue NewSRLAmt = DAG.getConstant(ShiftAmt + AMShiftAmt, DL, MVT::i8);
1082   SDValue NewSRL = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, NewSRLAmt);
1083   SDValue NewSHLAmt = DAG.getConstant(AMShiftAmt, DL, MVT::i8);
1084   SDValue NewSHL = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewSRL, NewSHLAmt);
1085
1086   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
1087   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
1088   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
1089   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
1090   // hierarchy left to express.
1091   insertDAGNode(DAG, N, NewSRLAmt);
1092   insertDAGNode(DAG, N, NewSRL);
1093   insertDAGNode(DAG, N, NewSHLAmt);
1094   insertDAGNode(DAG, N, NewSHL);
1095   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewSHL);
1096
1097   AM.Scale = 1 << AMShiftAmt;
1098   AM.IndexReg = NewSRL;
1099   return false;
1100 }
1101
1102 bool X86DAGToDAGISel::matchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
1103                                               unsigned Depth) {
1104   SDLoc dl(N);
1105   DEBUG({
1106       dbgs() << "MatchAddress: ";
1107       AM.dump();
1108     });
1109   // Limit recursion.
1110   if (Depth > 5)
1111     return matchAddressBase(N, AM);
1112
1113   // If this is already a %rip relative address, we can only merge immediates
1114   // into it.  Instead of handling this in every case, we handle it here.
1115   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
1116   if (AM.isRIPRelative()) {
1117     // FIXME: JumpTable and ExternalSymbol address currently don't like
1118     // displacements.  It isn't very important, but this should be fixed for
1119     // consistency.
1120     if (!(AM.ES || AM.MCSym) && AM.JT != -1)
1121       return true;
1122
1123     if (ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
1124       if (!foldOffsetIntoAddress(Cst->getSExtValue(), AM))
1125         return false;
1126     return true;
1127   }
1128
1129   switch (N.getOpcode()) {
1130   default: break;
1131   case ISD::LOCAL_RECOVER: {
1132     if (!AM.hasSymbolicDisplacement() && AM.Disp == 0)
1133       if (const auto *ESNode = dyn_cast<MCSymbolSDNode>(N.getOperand(0))) {
1134         // Use the symbol and don't prefix it.
1135         AM.MCSym = ESNode->getMCSymbol();
1136         return false;
1137       }
1138     break;
1139   }
1140   case ISD::Constant: {
1141     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
1142     if (!foldOffsetIntoAddress(Val, AM))
1143       return false;
1144     break;
1145   }
1146
1147   case X86ISD::Wrapper:
1148   case X86ISD::WrapperRIP:
1149     if (!matchWrapper(N, AM))
1150       return false;
1151     break;
1152
1153   case ISD::LOAD:
1154     if (!matchLoadInAddress(cast<LoadSDNode>(N), AM))
1155       return false;
1156     break;
1157
1158   case ISD::FrameIndex:
1159     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1160         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1161         (!Subtarget->is64Bit() || isDispSafeForFrameIndex(AM.Disp))) {
1162       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
1163       AM.Base_FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
1164       return false;
1165     }
1166     break;
1167
1168   case ISD::SHL:
1169     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1)
1170       break;
1171
1172     if (ConstantSDNode
1173           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
1174       unsigned Val = CN->getZExtValue();
1175       // Note that we handle x<<1 as (,x,2) rather than (x,x) here so
1176       // that the base operand remains free for further matching. If
1177       // the base doesn't end up getting used, a post-processing step
1178       // in MatchAddress turns (,x,2) into (x,x), which is cheaper.
1179       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
1180         AM.Scale = 1 << Val;
1181         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
1182
1183         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1184         // value is an add of something and a constant, we can fold the
1185         // constant into the disp field here.
1186         if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(ShVal)) {
1187           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
1188           ConstantSDNode *AddVal =
1189             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
1190           uint64_t Disp = (uint64_t)AddVal->getSExtValue() << Val;
1191           if (!foldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1192             return false;
1193         }
1194
1195         AM.IndexReg = ShVal;
1196         return false;
1197       }
1198     }
1199     break;
1200
1201   case ISD::SRL: {
1202     // Scale must not be used already.
1203     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1204
1205     SDValue And = N.getOperand(0);
1206     if (And.getOpcode() != ISD::AND) break;
1207     SDValue X = And.getOperand(0);
1208
1209     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1210     // addressing mode optimizations.
1211     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1212
1213     // The mask used for the transform is expected to be post-shift, but we
1214     // found the shift first so just apply the shift to the mask before passing
1215     // it down.
1216     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)) ||
1217         !isa<ConstantSDNode>(And.getOperand(1)))
1218       break;
1219     uint64_t Mask = And.getConstantOperandVal(1) >> N.getConstantOperandVal(1);
1220
1221     // Try to fold the mask and shift into the scale, and return false if we
1222     // succeed.
1223     if (!foldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, N, X, AM))
1224       return false;
1225     break;
1226   }
1227
1228   case ISD::SMUL_LOHI:
1229   case ISD::UMUL_LOHI:
1230     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
1231     if (N.getResNo() != 0) break;
1232     // FALL THROUGH
1233   case ISD::MUL:
1234   case X86ISD::MUL_IMM:
1235     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
1236     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1237         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1238         AM.IndexReg.getNode() == nullptr) {
1239       if (ConstantSDNode
1240             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
1241         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
1242             CN->getZExtValue() == 9) {
1243           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
1244
1245           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
1246           SDValue Reg;
1247
1248           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1249           // value is an add of something and a constant, we can fold the
1250           // constant into the disp field here.
1251           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
1252               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
1253             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
1254             ConstantSDNode *AddVal =
1255               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
1256             uint64_t Disp = AddVal->getSExtValue() * CN->getZExtValue();
1257             if (foldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1258               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1259           } else {
1260             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1261           }
1262
1263           AM.IndexReg = AM.Base_Reg = Reg;
1264           return false;
1265         }
1266     }
1267     break;
1268
1269   case ISD::SUB: {
1270     // Given A-B, if A can be completely folded into the address and
1271     // the index field with the index field unused, use -B as the index.
1272     // This is a win if a has multiple parts that can be folded into
1273     // the address. Also, this saves a mov if the base register has
1274     // other uses, since it avoids a two-address sub instruction, however
1275     // it costs an additional mov if the index register has other uses.
1276
1277     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1278     // it if it gets CSE'd with a different node.
1279     HandleSDNode Handle(N);
1280
1281     // Test if the LHS of the sub can be folded.
1282     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1283     if (matchAddressRecursively(N.getNode()->getOperand(0), AM, Depth+1)) {
1284       AM = Backup;
1285       break;
1286     }
1287     // Test if the index field is free for use.
1288     if (AM.IndexReg.getNode() || AM.isRIPRelative()) {
1289       AM = Backup;
1290       break;
1291     }
1292
1293     int Cost = 0;
1294     SDValue RHS = Handle.getValue().getNode()->getOperand(1);
1295     // If the RHS involves a register with multiple uses, this
1296     // transformation incurs an extra mov, due to the neg instruction
1297     // clobbering its operand.
1298     if (!RHS.getNode()->hasOneUse() ||
1299         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
1300         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::TRUNCATE ||
1301         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
1302         (RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
1303          RHS.getNode()->getOperand(0).getValueType() == MVT::i32))
1304       ++Cost;
1305     // If the base is a register with multiple uses, this
1306     // transformation may save a mov.
1307     if ((AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1308          AM.Base_Reg.getNode() &&
1309          !AM.Base_Reg.getNode()->hasOneUse()) ||
1310         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1311       --Cost;
1312     // If the folded LHS was interesting, this transformation saves
1313     // address arithmetic.
1314     if ((AM.hasSymbolicDisplacement() && !Backup.hasSymbolicDisplacement()) +
1315         ((AM.Disp != 0) && (Backup.Disp == 0)) +
1316         (AM.Segment.getNode() && !Backup.Segment.getNode()) >= 2)
1317       --Cost;
1318     // If it doesn't look like it may be an overall win, don't do it.
1319     if (Cost >= 0) {
1320       AM = Backup;
1321       break;
1322     }
1323
1324     // Ok, the transformation is legal and appears profitable. Go for it.
1325     SDValue Zero = CurDAG->getConstant(0, dl, N.getValueType());
1326     SDValue Neg = CurDAG->getNode(ISD::SUB, dl, N.getValueType(), Zero, RHS);
1327     AM.IndexReg = Neg;
1328     AM.Scale = 1;
1329
1330     // Insert the new nodes into the topological ordering.
1331     insertDAGNode(*CurDAG, N, Zero);
1332     insertDAGNode(*CurDAG, N, Neg);
1333     return false;
1334   }
1335
1336   case ISD::ADD:
1337     if (!matchAdd(N, AM, Depth))
1338       return false;
1339     break;
1340
1341   case ISD::OR:
1342     // We want to look through a transform in InstCombine and DAGCombiner that
1343     // turns 'add' into 'or', so we can treat this 'or' exactly like an 'add'.
1344     // Example: (or (and x, 1), (shl y, 3)) --> (add (and x, 1), (shl y, 3))
1345     // An 'lea' can then be used to match the shift (multiply) and add:
1346     // and $1, %esi
1347     // lea (%rsi, %rdi, 8), %rax
1348     if (CurDAG->haveNoCommonBitsSet(N.getOperand(0), N.getOperand(1)) &&
1349         !matchAdd(N, AM, Depth))
1350       return false;
1351     break;
1352
1353   case ISD::AND: {
1354     // Perform some heroic transforms on an and of a constant-count shift
1355     // with a constant to enable use of the scaled offset field.
1356
1357     // Scale must not be used already.
1358     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1359
1360     SDValue Shift = N.getOperand(0);
1361     if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL && Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
1362     SDValue X = Shift.getOperand(0);
1363
1364     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1365     // addressing mode optimizations.
1366     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1367
1368     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)))
1369       break;
1370     uint64_t Mask = N.getConstantOperandVal(1);
1371
1372     // Try to fold the mask and shift into an extract and scale.
1373     if (!foldMaskAndShiftToExtract(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1374       return false;
1375
1376     // Try to fold the mask and shift directly into the scale.
1377     if (!foldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1378       return false;
1379
1380     // Try to swap the mask and shift to place shifts which can be done as
1381     // a scale on the outside of the mask.
1382     if (!foldMaskedShiftToScaledMask(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1383       return false;
1384     break;
1385   }
1386   }
1387
1388   return matchAddressBase(N, AM);
1389 }
1390
1391 /// Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1392 /// specified addressing mode without any further recursion.
1393 bool X86DAGToDAGISel::matchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
1394   // Is the base register already occupied?
1395   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base_Reg.getNode()) {
1396     // If so, check to see if the scale index register is set.
1397     if (!AM.IndexReg.getNode()) {
1398       AM.IndexReg = N;
1399       AM.Scale = 1;
1400       return false;
1401     }
1402
1403     // Otherwise, we cannot select it.
1404     return true;
1405   }
1406
1407   // Default, generate it as a register.
1408   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1409   AM.Base_Reg = N;
1410   return false;
1411 }
1412
1413 bool X86DAGToDAGISel::selectVectorAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
1414                                       SDValue &Scale, SDValue &Index,
1415                                       SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1416
1417   MaskedGatherScatterSDNode *Mgs = dyn_cast<MaskedGatherScatterSDNode>(Parent);
1418   if (!Mgs)
1419     return false;
1420   X86ISelAddressMode AM;
1421   unsigned AddrSpace = Mgs->getPointerInfo().getAddrSpace();
1422   // AddrSpace 256 -> GS, 257 -> FS.
1423   if (AddrSpace == 256)
1424     AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
1425   if (AddrSpace == 257)
1426     AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
1427
1428   SDLoc DL(N);
1429   Base = Mgs->getBasePtr();
1430   Index = Mgs->getIndex();
1431   unsigned ScalarSize = Mgs->getValue().getValueType().getScalarSizeInBits();
1432   Scale = getI8Imm(ScalarSize/8, DL);
1433
1434   // If Base is 0, the whole address is in index and the Scale is 1
1435   if (isa<ConstantSDNode>(Base)) {
1436     assert(cast<ConstantSDNode>(Base)->isNullValue() &&
1437            "Unexpected base in gather/scatter");
1438     Scale = getI8Imm(1, DL);
1439     Base = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1440   }
1441   if (AM.Segment.getNode())
1442     Segment = AM.Segment;
1443   else
1444     Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1445   Disp = CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i32);
1446   return true;
1447 }
1448
1449 /// Returns true if it is able to pattern match an addressing mode.
1450 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1451 /// match by reference.
1452 ///
1453 /// Parent is the parent node of the addr operand that is being matched.  It
1454 /// is always a load, store, atomic node, or null.  It is only null when
1455 /// checking memory operands for inline asm nodes.
1456 bool X86DAGToDAGISel::selectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
1457                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1458                                  SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1459   X86ISelAddressMode AM;
1460
1461   if (Parent &&
1462       // This list of opcodes are all the nodes that have an "addr:$ptr" operand
1463       // that are not a MemSDNode, and thus don't have proper addrspace info.
1464       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_W_CHAIN && // unaligned loads, fixme
1465       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_VOID && // nontemporal stores
1466       Parent->getOpcode() != X86ISD::TLSCALL && // Fixme
1467       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_SETJMP && // setjmp
1468       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_LONGJMP) { // longjmp
1469     unsigned AddrSpace =
1470       cast<MemSDNode>(Parent)->getPointerInfo().getAddrSpace();
1471     // AddrSpace 256 -> GS, 257 -> FS.
1472     if (AddrSpace == 256)
1473       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
1474     if (AddrSpace == 257)
1475       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
1476   }
1477
1478   if (matchAddress(N, AM))
1479     return false;
1480
1481   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1482   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1483     if (!AM.Base_Reg.getNode())
1484       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1485   }
1486
1487   if (!AM.IndexReg.getNode())
1488     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1489
1490   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1491   return true;
1492 }
1493
1494 /// Match a scalar SSE load. In particular, we want to match a load whose top
1495 /// elements are either undef or zeros. The load flavor is derived from the
1496 /// type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1497 ///
1498 /// We also return:
1499 ///   PatternChainNode: this is the matched node that has a chain input and
1500 ///   output.
1501 bool X86DAGToDAGISel::selectScalarSSELoad(SDNode *Root,
1502                                           SDValue N, SDValue &Base,
1503                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1504                                           SDValue &Disp, SDValue &Segment,
1505                                           SDValue &PatternNodeWithChain) {
1506   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1507     PatternNodeWithChain = N.getOperand(0);
1508     if (ISD::isNON_EXTLoad(PatternNodeWithChain.getNode()) &&
1509         PatternNodeWithChain.hasOneUse() &&
1510         IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1511         IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1512       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(PatternNodeWithChain);
1513       if (!selectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1514         return false;
1515       return true;
1516     }
1517   }
1518
1519   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1520   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1521   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1522       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1523       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
1524       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1525       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1526       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse() &&
1527       IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1528       IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1529     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1530     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1531     if (!selectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1532       return false;
1533     PatternNodeWithChain = SDValue(LD, 0);
1534     return true;
1535   }
1536   return false;
1537 }
1538
1539
1540 bool X86DAGToDAGISel::selectMOV64Imm32(SDValue N, SDValue &Imm) {
1541   if (const ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1542     uint64_t ImmVal = CN->getZExtValue();
1543     if ((uint32_t)ImmVal != (uint64_t)ImmVal)
1544       return false;
1545
1546     Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmVal, SDLoc(N), MVT::i64);
1547     return true;
1548   }
1549
1550   // In static codegen with small code model, we can get the address of a label
1551   // into a register with 'movl'. TableGen has already made sure we're looking
1552   // at a label of some kind.
1553   assert(N->getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1554          "Unexpected node type for MOV32ri64");
1555   N = N.getOperand(0);
1556
1557   if (N->getOpcode() != ISD::TargetConstantPool &&
1558       N->getOpcode() != ISD::TargetJumpTable &&
1559       N->getOpcode() != ISD::TargetGlobalAddress &&
1560       N->getOpcode() != ISD::TargetExternalSymbol &&
1561       N->getOpcode() != ISD::MCSymbol &&
1562       N->getOpcode() != ISD::TargetBlockAddress)
1563     return false;
1564
1565   Imm = N;
1566   return TM.getCodeModel() == CodeModel::Small;
1567 }
1568
1569 bool X86DAGToDAGISel::selectLEA64_32Addr(SDValue N, SDValue &Base,
1570                                          SDValue &Scale, SDValue &Index,
1571                                          SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1572   if (!selectLEAAddr(N, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1573     return false;
1574
1575   SDLoc DL(N);
1576   RegisterSDNode *RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Base);
1577   if (RN && RN->getReg() == 0)
1578     Base = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1579   else if (Base.getValueType() == MVT::i32 && !dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Base)) {
1580     // Base could already be %rip, particularly in the x32 ABI.
1581     Base = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1582                        TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1583                        CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i64),
1584                        Base,
1585                        CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, DL, MVT::i32)),
1586                    0);
1587   }
1588
1589   RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Index);
1590   if (RN && RN->getReg() == 0)
1591     Index = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1592   else {
1593     assert(Index.getValueType() == MVT::i32 &&
1594            "Expect to be extending 32-bit registers for use in LEA");
1595     Index = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1596                         TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1597                         CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i64),
1598                         Index,
1599                         CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, DL,
1600                                                   MVT::i32)),
1601                     0);
1602   }
1603
1604   return true;
1605 }
1606
1607 /// Calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1608 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1609 bool X86DAGToDAGISel::selectLEAAddr(SDValue N,
1610                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1611                                     SDValue &Index, SDValue &Disp,
1612                                     SDValue &Segment) {
1613   X86ISelAddressMode AM;
1614
1615   // Set AM.Segment to prevent MatchAddress from using one. LEA doesn't support
1616   // segments.
1617   SDValue Copy = AM.Segment;
1618   SDValue T = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1619   AM.Segment = T;
1620   if (matchAddress(N, AM))
1621     return false;
1622   assert (T == AM.Segment);
1623   AM.Segment = Copy;
1624
1625   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1626   unsigned Complexity = 0;
1627   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1628     if (AM.Base_Reg.getNode())
1629       Complexity = 1;
1630     else
1631       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1632   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1633     Complexity = 4;
1634
1635   if (AM.IndexReg.getNode())
1636     Complexity++;
1637   else
1638     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1639
1640   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1641   // a simple shift.
1642   if (AM.Scale > 1)
1643     Complexity++;
1644
1645   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1646   // to a LEA. This is determined with some experimentation but is by no means
1647   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1648   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1649   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1650   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1651     // For X86-64, always use LEA to materialize RIP-relative addresses.
1652     if (Subtarget->is64Bit())
1653       Complexity = 4;
1654     else
1655       Complexity += 2;
1656   }
1657
1658   if (AM.Disp && (AM.Base_Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1659     Complexity++;
1660
1661   // If it isn't worth using an LEA, reject it.
1662   if (Complexity <= 2)
1663     return false;
1664
1665   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1666   return true;
1667 }
1668
1669 /// This is only run on TargetGlobalTLSAddress nodes.
1670 bool X86DAGToDAGISel::selectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
1671                                         SDValue &Scale, SDValue &Index,
1672                                         SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1673   assert(N.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress);
1674   const GlobalAddressSDNode *GA = cast<GlobalAddressSDNode>(N);
1675
1676   X86ISelAddressMode AM;
1677   AM.GV = GA->getGlobal();
1678   AM.Disp += GA->getOffset();
1679   AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, N.getValueType());
1680   AM.SymbolFlags = GA->getTargetFlags();
1681
1682   if (N.getValueType() == MVT::i32) {
1683     AM.Scale = 1;
1684     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(X86::EBX, MVT::i32);
1685   } else {
1686     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1687   }
1688
1689   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1690   return true;
1691 }
1692
1693
1694 bool X86DAGToDAGISel::tryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
1695                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1696                                   SDValue &Index, SDValue &Disp,
1697                                   SDValue &Segment) {
1698   if (!ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) ||
1699       !IsProfitableToFold(N, P, P) ||
1700       !IsLegalToFold(N, P, P, OptLevel))
1701     return false;
1702
1703   return selectAddr(N.getNode(),
1704                     N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1705 }
1706
1707 /// Return an SDNode that returns the value of the global base register.
1708 /// Output instructions required to initialize the global base register,
1709 /// if necessary.
1710 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1711   unsigned GlobalBaseReg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1712   auto &DL = MF->getDataLayout();
1713   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI->getPointerTy(DL)).getNode();
1714 }
1715
1716 /// Atomic opcode table
1717 ///
1718 enum AtomicOpc {
1719   ADD,
1720   SUB,
1721   INC,
1722   DEC,
1723   OR,
1724   AND,
1725   XOR,
1726   AtomicOpcEnd
1727 };
1728
1729 enum AtomicSz {
1730   ConstantI8,
1731   I8,
1732   SextConstantI16,
1733   ConstantI16,
1734   I16,
1735   SextConstantI32,
1736   ConstantI32,
1737   I32,
1738   SextConstantI64,
1739   ConstantI64,
1740   I64,
1741   AtomicSzEnd
1742 };
1743
1744 static const uint16_t AtomicOpcTbl[AtomicOpcEnd][AtomicSzEnd] = {
1745   {
1746     X86::LOCK_ADD8mi,
1747     X86::LOCK_ADD8mr,
1748     X86::LOCK_ADD16mi8,
1749     X86::LOCK_ADD16mi,
1750     X86::LOCK_ADD16mr,
1751     X86::LOCK_ADD32mi8,
1752     X86::LOCK_ADD32mi,
1753     X86::LOCK_ADD32mr,
1754     X86::LOCK_ADD64mi8,
1755     X86::LOCK_ADD64mi32,
1756     X86::LOCK_ADD64mr,
1757   },
1758   {
1759     X86::LOCK_SUB8mi,
1760     X86::LOCK_SUB8mr,
1761     X86::LOCK_SUB16mi8,
1762     X86::LOCK_SUB16mi,
1763     X86::LOCK_SUB16mr,
1764     X86::LOCK_SUB32mi8,
1765     X86::LOCK_SUB32mi,
1766     X86::LOCK_SUB32mr,
1767     X86::LOCK_SUB64mi8,
1768     X86::LOCK_SUB64mi32,
1769     X86::LOCK_SUB64mr,
1770   },
1771   {
1772     0,
1773     X86::LOCK_INC8m,
1774     0,
1775     0,
1776     X86::LOCK_INC16m,
1777     0,
1778     0,
1779     X86::LOCK_INC32m,
1780     0,
1781     0,
1782     X86::LOCK_INC64m,
1783   },
1784   {
1785     0,
1786     X86::LOCK_DEC8m,
1787     0,
1788     0,
1789     X86::LOCK_DEC16m,
1790     0,
1791     0,
1792     X86::LOCK_DEC32m,
1793     0,
1794     0,
1795     X86::LOCK_DEC64m,
1796   },
1797   {
1798     X86::LOCK_OR8mi,
1799     X86::LOCK_OR8mr,
1800     X86::LOCK_OR16mi8,
1801     X86::LOCK_OR16mi,
1802     X86::LOCK_OR16mr,
1803     X86::LOCK_OR32mi8,
1804     X86::LOCK_OR32mi,
1805     X86::LOCK_OR32mr,
1806     X86::LOCK_OR64mi8,
1807     X86::LOCK_OR64mi32,
1808     X86::LOCK_OR64mr,
1809   },
1810   {
1811     X86::LOCK_AND8mi,
1812     X86::LOCK_AND8mr,
1813     X86::LOCK_AND16mi8,
1814     X86::LOCK_AND16mi,
1815     X86::LOCK_AND16mr,
1816     X86::LOCK_AND32mi8,
1817     X86::LOCK_AND32mi,
1818     X86::LOCK_AND32mr,
1819     X86::LOCK_AND64mi8,
1820     X86::LOCK_AND64mi32,
1821     X86::LOCK_AND64mr,
1822   },
1823   {
1824     X86::LOCK_XOR8mi,
1825     X86::LOCK_XOR8mr,
1826     X86::LOCK_XOR16mi8,
1827     X86::LOCK_XOR16mi,
1828     X86::LOCK_XOR16mr,
1829     X86::LOCK_XOR32mi8,
1830     X86::LOCK_XOR32mi,
1831     X86::LOCK_XOR32mr,
1832     X86::LOCK_XOR64mi8,
1833     X86::LOCK_XOR64mi32,
1834     X86::LOCK_XOR64mr,
1835   }
1836 };
1837
1838 // Return the target constant operand for atomic-load-op and do simple
1839 // translations, such as from atomic-load-add to lock-sub. The return value is
1840 // one of the following 3 cases:
1841 // + target-constant, the operand could be supported as a target constant.
1842 // + empty, the operand is not needed any more with the new op selected.
1843 // + non-empty, otherwise.
1844 static SDValue getAtomicLoadArithTargetConstant(SelectionDAG *CurDAG,
1845                                                 SDLoc dl,
1846                                                 enum AtomicOpc &Op, MVT NVT,
1847                                                 SDValue Val,
1848                                                 const X86Subtarget *Subtarget) {
1849   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Val)) {
1850     int64_t CNVal = CN->getSExtValue();
1851     // Quit if not 32-bit imm.
1852     if ((int32_t)CNVal != CNVal)
1853       return Val;
1854     // Quit if INT32_MIN: it would be negated as it is negative and overflow,
1855     // producing an immediate that does not fit in the 32 bits available for
1856     // an immediate operand to sub. However, it still fits in 32 bits for the
1857     // add (since it is not negated) so we can return target-constant.
1858     if (CNVal == INT32_MIN)
1859       return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, dl, NVT);
1860     // For atomic-load-add, we could do some optimizations.
1861     if (Op == ADD) {
1862       // Translate to INC/DEC if ADD by 1 or -1.
1863       if (((CNVal == 1) || (CNVal == -1)) && !Subtarget->slowIncDec()) {
1864         Op = (CNVal == 1) ? INC : DEC;
1865         // No more constant operand after being translated into INC/DEC.
1866         return SDValue();
1867       }
1868       // Translate to SUB if ADD by negative value.
1869       if (CNVal < 0) {
1870         Op = SUB;
1871         CNVal = -CNVal;
1872       }
1873     }
1874     return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, dl, NVT);
1875   }
1876
1877   // If the value operand is single-used, try to optimize it.
1878   if (Op == ADD && Val.hasOneUse()) {
1879     // Translate (atomic-load-add ptr (sub 0 x)) back to (lock-sub x).
1880     if (Val.getOpcode() == ISD::SUB && X86::isZeroNode(Val.getOperand(0))) {
1881       Op = SUB;
1882       return Val.getOperand(1);
1883     }
1884     // A special case for i16, which needs truncating as, in most cases, it's
1885     // promoted to i32. We will translate
1886     // (atomic-load-add (truncate (sub 0 x))) to (lock-sub (EXTRACT_SUBREG x))
1887     if (Val.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && NVT == MVT::i16 &&
1888         Val.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1889         X86::isZeroNode(Val.getOperand(0).getOperand(0))) {
1890       Op = SUB;
1891       Val = Val.getOperand(0);
1892       return CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl, NVT,
1893                                             Val.getOperand(1));
1894     }
1895   }
1896
1897   return Val;
1898 }
1899
1900 SDNode *X86DAGToDAGISel::selectAtomicLoadArith(SDNode *Node, MVT NVT) {
1901   if (Node->hasAnyUseOfValue(0))
1902     return nullptr;
1903
1904   SDLoc dl(Node);
1905
1906   // Optimize common patterns for __sync_or_and_fetch and similar arith
1907   // operations where the result is not used. This allows us to use the "lock"
1908   // version of the arithmetic instruction.
1909   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1910   SDValue Ptr = Node->getOperand(1);
1911   SDValue Val = Node->getOperand(2);
1912   SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
1913   if (!selectAddr(Node, Ptr, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1914     return nullptr;
1915
1916   // Which index into the table.
1917   enum AtomicOpc Op;
1918   switch (Node->getOpcode()) {
1919     default:
1920       return nullptr;
1921     case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1922       Op = OR;
1923       break;
1924     case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1925       Op = AND;
1926       break;
1927     case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1928       Op = XOR;
1929       break;
1930     case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1931       Op = ADD;
1932       break;
1933   }
1934
1935   Val = getAtomicLoadArithTargetConstant(CurDAG, dl, Op, NVT, Val, Subtarget);
1936   bool isUnOp = !Val.getNode();
1937   bool isCN = Val.getNode() && (Val.getOpcode() == ISD::TargetConstant);
1938
1939   unsigned Opc = 0;
1940   switch (NVT.SimpleTy) {
1941     default: return nullptr;
1942     case MVT::i8:
1943       if (isCN)
1944         Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI8];
1945       else
1946         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I8];
1947       break;
1948     case MVT::i16:
1949       if (isCN) {
1950         if (immSext8(Val.getNode()))
1951           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI16];
1952         else
1953           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI16];
1954       } else
1955         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I16];
1956       break;
1957     case MVT::i32:
1958       if (isCN) {
1959         if (immSext8(Val.getNode()))
1960           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI32];
1961         else
1962           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI32];
1963       } else
1964         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I32];
1965       break;
1966     case MVT::i64:
1967       if (isCN) {
1968         if (immSext8(Val.getNode()))
1969           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI64];
1970         else if (i64immSExt32(Val.getNode()))
1971           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI64];
1972         else
1973           llvm_unreachable("True 64 bits constant in SelectAtomicLoadArith");
1974       } else
1975         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I64];
1976       break;
1977   }
1978
1979   assert(Opc != 0 && "Invalid arith lock transform!");
1980
1981   // Building the new node.
1982   SDValue Ret;
1983   if (isUnOp) {
1984     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Chain };
1985     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1986   } else {
1987     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Val, Chain };
1988     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1989   }
1990
1991   // Copying the MachineMemOperand.
1992   MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(1);
1993   MemOp[0] = cast<MemSDNode>(Node)->getMemOperand();
1994   cast<MachineSDNode>(Ret)->setMemRefs(MemOp, MemOp + 1);
1995
1996   // We need to have two outputs as that is what the original instruction had.
1997   // So we add a dummy, undefined output. This is safe as we checked first
1998   // that no-one uses our output anyway.
1999   SDValue Undef = SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF,
2000                                                  dl, NVT), 0);
2001   SDValue RetVals[] = { Undef, Ret };
2002   return CurDAG->getMergeValues(RetVals, dl).getNode();
2003 }
2004
2005 /// Test whether the given X86ISD::CMP node has any uses which require the SF
2006 /// or OF bits to be accurate.
2007 static bool hasNoSignedComparisonUses(SDNode *N) {
2008   // Examine each user of the node.
2009   for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(),
2010          UE = N->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2011     // Only examine CopyToReg uses.
2012     if (UI->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
2013       return false;
2014     // Only examine CopyToReg uses that copy to EFLAGS.
2015     if (cast<RegisterSDNode>(UI->getOperand(1))->getReg() !=
2016           X86::EFLAGS)
2017       return false;
2018     // Examine each user of the CopyToReg use.
2019     for (SDNode::use_iterator FlagUI = UI->use_begin(),
2020            FlagUE = UI->use_end(); FlagUI != FlagUE; ++FlagUI) {
2021       // Only examine the Flag result.
2022       if (FlagUI.getUse().getResNo() != 1) continue;
2023       // Anything unusual: assume conservatively.
2024       if (!FlagUI->isMachineOpcode()) return false;
2025       // Examine the opcode of the user.
2026       switch (FlagUI->getMachineOpcode()) {
2027       // These comparisons don't treat the most significant bit specially.
2028       case X86::SETAr: case X86::SETAEr: case X86::SETBr: case X86::SETBEr:
2029       case X86::SETEr: case X86::SETNEr: case X86::SETPr: case X86::SETNPr:
2030       case X86::SETAm: case X86::SETAEm: case X86::SETBm: case X86::SETBEm:
2031       case X86::SETEm: case X86::SETNEm: case X86::SETPm: case X86::SETNPm:
2032       case X86::JA_1: case X86::JAE_1: case X86::JB_1: case X86::JBE_1:
2033       case X86::JE_1: case X86::JNE_1: case X86::JP_1: case X86::JNP_1:
2034       case X86::CMOVA16rr: case X86::CMOVA16rm:
2035       case X86::CMOVA32rr: case X86::CMOVA32rm:
2036       case X86::CMOVA64rr: case X86::CMOVA64rm:
2037       case X86::CMOVAE16rr: case X86::CMOVAE16rm:
2038       case X86::CMOVAE32rr: case X86::CMOVAE32rm:
2039       case X86::CMOVAE64rr: case X86::CMOVAE64rm:
2040       case X86::CMOVB16rr: case X86::CMOVB16rm:
2041       case X86::CMOVB32rr: case X86::CMOVB32rm:
2042       case X86::CMOVB64rr: case X86::CMOVB64rm:
2043       case X86::CMOVBE16rr: case X86::CMOVBE16rm:
2044       case X86::CMOVBE32rr: case X86::CMOVBE32rm:
2045       case X86::CMOVBE64rr: case X86::CMOVBE64rm:
2046       case X86::CMOVE16rr: case X86::CMOVE16rm:
2047       case X86::CMOVE32rr: case X86::CMOVE32rm:
2048       case X86::CMOVE64rr: case X86::CMOVE64rm:
2049       case X86::CMOVNE16rr: case X86::CMOVNE16rm:
2050       case X86::CMOVNE32rr: case X86::CMOVNE32rm:
2051       case X86::CMOVNE64rr: case X86::CMOVNE64rm:
2052       case X86::CMOVNP16rr: case X86::CMOVNP16rm:
2053       case X86::CMOVNP32rr: case X86::CMOVNP32rm:
2054       case X86::CMOVNP64rr: case X86::CMOVNP64rm:
2055       case X86::CMOVP16rr: case X86::CMOVP16rm:
2056       case X86::CMOVP32rr: case X86::CMOVP32rm:
2057       case X86::CMOVP64rr: case X86::CMOVP64rm:
2058         continue;
2059       // Anything else: assume conservatively.
2060       default: return false;
2061       }
2062     }
2063   }
2064   return true;
2065 }
2066
2067 /// Check whether or not the chain ending in StoreNode is suitable for doing
2068 /// the {load; increment or decrement; store} to modify transformation.
2069 static bool isLoadIncOrDecStore(StoreSDNode *StoreNode, unsigned Opc,
2070                                 SDValue StoredVal, SelectionDAG *CurDAG,
2071                                 LoadSDNode* &LoadNode, SDValue &InputChain) {
2072
2073   // is the value stored the result of a DEC or INC?
2074   if (!(Opc == X86ISD::DEC || Opc == X86ISD::INC)) return false;
2075
2076   // is the stored value result 0 of the load?
2077   if (StoredVal.getResNo() != 0) return false;
2078
2079   // are there other uses of the loaded value than the inc or dec?
2080   if (!StoredVal.getNode()->hasNUsesOfValue(1, 0)) return false;
2081
2082   // is the store non-extending and non-indexed?
2083   if (!ISD::isNormalStore(StoreNode) || StoreNode->isNonTemporal())
2084     return false;
2085
2086   SDValue Load = StoredVal->getOperand(0);
2087   // Is the stored value a non-extending and non-indexed load?
2088   if (!ISD::isNormalLoad(Load.getNode())) return false;
2089
2090   // Return LoadNode by reference.
2091   LoadNode = cast<LoadSDNode>(Load);
2092   // is the size of the value one that we can handle? (i.e. 64, 32, 16, or 8)
2093   EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
2094   if (LdVT != MVT::i64 && LdVT != MVT::i32 && LdVT != MVT::i16 &&
2095       LdVT != MVT::i8)
2096     return false;
2097
2098   // Is store the only read of the loaded value?
2099   if (!Load.hasOneUse())
2100     return false;
2101
2102   // Is the address of the store the same as the load?
2103   if (LoadNode->getBasePtr() != StoreNode->getBasePtr() ||
2104       LoadNode->getOffset() != StoreNode->getOffset())
2105     return false;
2106
2107   // Check if the chain is produced by the load or is a TokenFactor with
2108   // the load output chain as an operand. Return InputChain by reference.
2109   SDValue Chain = StoreNode->getChain();
2110
2111   bool ChainCheck = false;
2112   if (Chain == Load.getValue(1)) {
2113     ChainCheck = true;
2114     InputChain = LoadNode->getChain();
2115   } else if (Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
2116     SmallVector<SDValue, 4> ChainOps;
2117     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2118       SDValue Op = Chain.getOperand(i);
2119       if (Op == Load.getValue(1)) {
2120         ChainCheck = true;
2121         continue;
2122       }
2123
2124       // Make sure using Op as part of the chain would not cause a cycle here.
2125       // In theory, we could check whether the chain node is a predecessor of
2126       // the load. But that can be very expensive. Instead visit the uses and
2127       // make sure they all have smaller node id than the load.
2128       int LoadId = LoadNode->getNodeId();
2129       for (SDNode::use_iterator UI = Op.getNode()->use_begin(),
2130              UE = UI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2131         if (UI.getUse().getResNo() != 0)
2132           continue;
2133         if (UI->getNodeId() > LoadId)
2134           return false;
2135       }
2136
2137       ChainOps.push_back(Op);
2138     }
2139
2140     if (ChainCheck)
2141       // Make a new TokenFactor with all the other input chains except
2142       // for the load.
2143       InputChain = CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Chain),
2144                                    MVT::Other, ChainOps);
2145   }
2146   if (!ChainCheck)
2147     return false;
2148
2149   return true;
2150 }
2151
2152 /// Get the appropriate X86 opcode for an in-memory increment or decrement.
2153 /// Opc should be X86ISD::DEC or X86ISD::INC.
2154 static unsigned getFusedLdStOpcode(EVT &LdVT, unsigned Opc) {
2155   if (Opc == X86ISD::DEC) {
2156     if (LdVT == MVT::i64) return X86::DEC64m;
2157     if (LdVT == MVT::i32) return X86::DEC32m;
2158     if (LdVT == MVT::i16) return X86::DEC16m;
2159     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::DEC8m;
2160   } else {
2161     assert(Opc == X86ISD::INC && "unrecognized opcode");
2162     if (LdVT == MVT::i64) return X86::INC64m;
2163     if (LdVT == MVT::i32) return X86::INC32m;
2164     if (LdVT == MVT::i16) return X86::INC16m;
2165     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::INC8m;
2166   }
2167   llvm_unreachable("unrecognized size for LdVT");
2168 }
2169
2170 /// Customized ISel for GATHER operations.
2171 SDNode *X86DAGToDAGISel::selectGather(SDNode *Node, unsigned Opc) {
2172   // Operands of Gather: VSrc, Base, VIdx, VMask, Scale
2173   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
2174   SDValue VSrc = Node->getOperand(2);
2175   SDValue Base = Node->getOperand(3);
2176   SDValue VIdx = Node->getOperand(4);
2177   SDValue VMask = Node->getOperand(5);
2178   ConstantSDNode *Scale = dyn_cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(6));
2179   if (!Scale)
2180     return nullptr;
2181
2182   SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(VSrc.getValueType(), VSrc.getValueType(),
2183                                    MVT::Other);
2184
2185   SDLoc DL(Node);
2186
2187   // Memory Operands: Base, Scale, Index, Disp, Segment
2188   SDValue Disp = CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i32);
2189   SDValue Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
2190   const SDValue Ops[] = { VSrc, Base, getI8Imm(Scale->getSExtValue(), DL), VIdx,
2191                           Disp, Segment, VMask, Chain};
2192   SDNode *ResNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, DL, VTs, Ops);
2193   // Node has 2 outputs: VDst and MVT::Other.
2194   // ResNode has 3 outputs: VDst, VMask_wb, and MVT::Other.
2195   // We replace VDst of Node with VDst of ResNode, and Other of Node with Other
2196   // of ResNode.
2197   ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(ResNode, 0));
2198   ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(ResNode, 2));
2199   return ResNode;
2200 }
2201
2202 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDNode *Node) {
2203   MVT NVT = Node->getSimpleValueType(0);
2204   unsigned Opc, MOpc;
2205   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
2206   SDLoc dl(Node);
2207
2208   DEBUG(dbgs() << "Selecting: "; Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2209
2210   if (Node->isMachineOpcode()) {
2211     DEBUG(dbgs() << "== ";  Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2212     Node->setNodeId(-1);
2213     return nullptr;   // Already selected.
2214   }
2215
2216   switch (Opcode) {
2217   default: break;
2218   case ISD::BRIND: {
2219     if (Subtarget->isTargetNaCl())
2220       // NaCl has its own pass where jmp %r32 are converted to jmp %r64. We
2221       // leave the instruction alone.
2222       break;
2223     if (Subtarget->isTarget64BitILP32()) {
2224       // Converts a 32-bit register to a 64-bit, zero-extended version of
2225       // it. This is needed because x86-64 can do many things, but jmp %r32
2226       // ain't one of them.
2227       const SDValue &Target = Node->getOperand(1);
2228       assert(Target.getSimpleValueType() == llvm::MVT::i32);
2229       SDValue ZextTarget = CurDAG->getZExtOrTrunc(Target, dl, EVT(MVT::i64));
2230       SDValue Brind = CurDAG->getNode(ISD::BRIND, dl, MVT::Other,
2231                                       Node->getOperand(0), ZextTarget);
2232       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), Brind);
2233       SelectCode(ZextTarget.getNode());
2234       SelectCode(Brind.getNode());
2235       return nullptr;
2236     }
2237     break;
2238   }
2239   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: {
2240     unsigned IntNo = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
2241     switch (IntNo) {
2242     default: break;
2243     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:
2244     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256:
2245     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:
2246     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256:
2247     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:
2248     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256:
2249     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:
2250     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256:
2251     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:
2252     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:
2253     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:
2254     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:
2255     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:
2256     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:
2257     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:
2258     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256: {
2259       if (!Subtarget->hasAVX2())
2260         break;
2261       unsigned Opc;
2262       switch (IntNo) {
2263       default: llvm_unreachable("Impossible intrinsic");
2264       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:     Opc = X86::VGATHERDPDrm;  break;
2265       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256: Opc = X86::VGATHERDPDYrm; break;
2266       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:     Opc = X86::VGATHERQPDrm;  break;
2267       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256: Opc = X86::VGATHERQPDYrm; break;
2268       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:     Opc = X86::VGATHERDPSrm;  break;
2269       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256: Opc = X86::VGATHERDPSYrm; break;
2270       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:     Opc = X86::VGATHERQPSrm;  break;
2271       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256: Opc = X86::VGATHERQPSYrm; break;
2272       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:      Opc = X86::VPGATHERDQrm;  break;
2273       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:  Opc = X86::VPGATHERDQYrm; break;
2274       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:      Opc = X86::VPGATHERQQrm;  break;
2275       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:  Opc = X86::VPGATHERQQYrm; break;
2276       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:      Opc = X86::VPGATHERDDrm;  break;
2277       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:  Opc = X86::VPGATHERDDYrm; break;
2278       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:      Opc = X86::VPGATHERQDrm;  break;
2279       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256:  Opc = X86::VPGATHERQDYrm; break;
2280       }
2281       SDNode *RetVal = selectGather(Node, Opc);
2282       if (RetVal)
2283         // We already called ReplaceUses inside SelectGather.
2284         return nullptr;
2285       break;
2286     }
2287     }
2288     break;
2289   }
2290   case X86ISD::GlobalBaseReg:
2291     return getGlobalBaseReg();
2292
2293   case X86ISD::SHRUNKBLEND: {
2294     // SHRUNKBLEND selects like a regular VSELECT.
2295     SDValue VSelect = CurDAG->getNode(
2296         ISD::VSELECT, SDLoc(Node), Node->getValueType(0), Node->getOperand(0),
2297         Node->getOperand(1), Node->getOperand(2));
2298     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), VSelect);
2299     SelectCode(VSelect.getNode());
2300     // We already called ReplaceUses.
2301     return nullptr;
2302   }
2303
2304   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2305   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2306   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2307   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD: {
2308     SDNode *RetVal = selectAtomicLoadArith(Node, NVT);
2309     if (RetVal)
2310       return RetVal;
2311     break;
2312   }
2313   case ISD::AND:
2314   case ISD::OR:
2315   case ISD::XOR: {
2316     // For operations of the form (x << C1) op C2, check if we can use a smaller
2317     // encoding for C2 by transforming it into (x op (C2>>C1)) << C1.
2318     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2319     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2320
2321     if (N0->getOpcode() != ISD::SHL || !N0->hasOneUse())
2322       break;
2323
2324     // i8 is unshrinkable, i16 should be promoted to i32.
2325     if (NVT != MVT::i32 && NVT != MVT::i64)
2326       break;
2327
2328     ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
2329     ConstantSDNode *ShlCst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1));
2330     if (!Cst || !ShlCst)
2331       break;
2332
2333     int64_t Val = Cst->getSExtValue();
2334     uint64_t ShlVal = ShlCst->getZExtValue();
2335
2336     // Make sure that we don't change the operation by removing bits.
2337     // This only matters for OR and XOR, AND is unaffected.
2338     uint64_t RemovedBitsMask = (1ULL << ShlVal) - 1;
2339     if (Opcode != ISD::AND && (Val & RemovedBitsMask) != 0)
2340       break;
2341
2342     unsigned ShlOp, AddOp, Op;
2343     MVT CstVT = NVT;
2344
2345     // Check the minimum bitwidth for the new constant.
2346     // TODO: AND32ri is the same as AND64ri32 with zext imm.
2347     // TODO: MOV32ri+OR64r is cheaper than MOV64ri64+OR64rr
2348     // TODO: Using 16 and 8 bit operations is also possible for or32 & xor32.
2349     if (!isInt<8>(Val) && isInt<8>(Val >> ShlVal))
2350       CstVT = MVT::i8;
2351     else if (!isInt<32>(Val) && isInt<32>(Val >> ShlVal))
2352       CstVT = MVT::i32;
2353
2354     // Bail if there is no smaller encoding.
2355     if (NVT == CstVT)
2356       break;
2357
2358     switch (NVT.SimpleTy) {
2359     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2360     case MVT::i32:
2361       assert(CstVT == MVT::i8);
2362       ShlOp = X86::SHL32ri;
2363       AddOp = X86::ADD32rr;
2364
2365       switch (Opcode) {
2366       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2367       case ISD::AND: Op = X86::AND32ri8; break;
2368       case ISD::OR:  Op =  X86::OR32ri8; break;
2369       case ISD::XOR: Op = X86::XOR32ri8; break;
2370       }
2371       break;
2372     case MVT::i64:
2373       assert(CstVT == MVT::i8 || CstVT == MVT::i32);
2374       ShlOp = X86::SHL64ri;
2375       AddOp = X86::ADD64rr;
2376
2377       switch (Opcode) {
2378       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2379       case ISD::AND: Op = CstVT==MVT::i8? X86::AND64ri8 : X86::AND64ri32; break;
2380       case ISD::OR:  Op = CstVT==MVT::i8?  X86::OR64ri8 :  X86::OR64ri32; break;
2381       case ISD::XOR: Op = CstVT==MVT::i8? X86::XOR64ri8 : X86::XOR64ri32; break;
2382       }
2383       break;
2384     }
2385
2386     // Emit the smaller op and the shift.
2387     SDValue NewCst = CurDAG->getTargetConstant(Val >> ShlVal, dl, CstVT);
2388     SDNode *New = CurDAG->getMachineNode(Op, dl, NVT, N0->getOperand(0),NewCst);
2389     if (ShlVal == 1)
2390       return CurDAG->SelectNodeTo(Node, AddOp, NVT, SDValue(New, 0),
2391                                   SDValue(New, 0));
2392     return CurDAG->SelectNodeTo(Node, ShlOp, NVT, SDValue(New, 0),
2393                                 getI8Imm(ShlVal, dl));
2394   }
2395   case X86ISD::UMUL8:
2396   case X86ISD::SMUL8: {
2397     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2398     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2399
2400     Opc = (Opcode == X86ISD::SMUL8 ? X86::IMUL8r : X86::MUL8r);
2401
2402     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, X86::AL,
2403                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2404
2405     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, MVT::i32);
2406     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2407     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2408
2409     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2410     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2411     return nullptr;
2412   }
2413
2414   case X86ISD::UMUL: {
2415     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2416     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2417
2418     unsigned LoReg;
2419     switch (NVT.SimpleTy) {
2420     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2421     case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  Opc = X86::MUL8r; break;
2422     case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  Opc = X86::MUL16r; break;
2423     case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; Opc = X86::MUL32r; break;
2424     case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; Opc = X86::MUL64r; break;
2425     }
2426
2427     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
2428                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2429
2430     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::i32);
2431     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2432     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2433
2434     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2435     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2436     ReplaceUses(SDValue(Node, 2), SDValue(CNode, 2));
2437     return nullptr;
2438   }
2439
2440   case ISD::SMUL_LOHI:
2441   case ISD::UMUL_LOHI: {
2442     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2443     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2444
2445     bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
2446     bool hasBMI2 = Subtarget->hasBMI2();
2447     if (!isSigned) {
2448       switch (NVT.SimpleTy) {
2449       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2450       case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
2451       case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
2452       case MVT::i32: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX32rr : X86::MUL32r;
2453                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX32rm : X86::MUL32m; break;
2454       case MVT::i64: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX64rr : X86::MUL64r;
2455                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX64rm : X86::MUL64m; break;
2456       }
2457     } else {
2458       switch (NVT.SimpleTy) {
2459       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2460       case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
2461       case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
2462       case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
2463       case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
2464       }
2465     }
2466
2467     unsigned SrcReg, LoReg, HiReg;
2468     switch (Opc) {
2469     default: llvm_unreachable("Unknown MUL opcode!");
2470     case X86::IMUL8r:
2471     case X86::MUL8r:
2472       SrcReg = LoReg = X86::AL; HiReg = X86::AH;
2473       break;
2474     case X86::IMUL16r:
2475     case X86::MUL16r:
2476       SrcReg = LoReg = X86::AX; HiReg = X86::DX;
2477       break;
2478     case X86::IMUL32r:
2479     case X86::MUL32r:
2480       SrcReg = LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
2481       break;
2482     case X86::IMUL64r:
2483     case X86::MUL64r:
2484       SrcReg = LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
2485       break;
2486     case X86::MULX32rr:
2487       SrcReg = X86::EDX; LoReg = HiReg = 0;
2488       break;
2489     case X86::MULX64rr:
2490       SrcReg = X86::RDX; LoReg = HiReg = 0;
2491       break;
2492     }
2493
2494     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2495     bool foldedLoad = tryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2496     // Multiply is commmutative.
2497     if (!foldedLoad) {
2498       foldedLoad = tryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2499       if (foldedLoad)
2500         std::swap(N0, N1);
2501     }
2502
2503     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, SrcReg,
2504                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2505     SDValue ResHi, ResLo;
2506
2507     if (foldedLoad) {
2508       SDValue Chain;
2509       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2510                         InFlag };
2511       if (MOpc == X86::MULX32rm || MOpc == X86::MULX64rm) {
2512         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Other, MVT::Glue);
2513         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2514         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2515         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2516         Chain = SDValue(CNode, 2);
2517         InFlag = SDValue(CNode, 3);
2518       } else {
2519         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2520         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2521         Chain = SDValue(CNode, 0);
2522         InFlag = SDValue(CNode, 1);
2523       }
2524
2525       // Update the chain.
2526       ReplaceUses(N1.getValue(1), Chain);
2527     } else {
2528       SDValue Ops[] = { N1, InFlag };
2529       if (Opc == X86::MULX32rr || Opc == X86::MULX64rr) {
2530         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Glue);
2531         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2532         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2533         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2534         InFlag = SDValue(CNode, 2);
2535       } else {
2536         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Glue);
2537         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2538         InFlag = SDValue(CNode, 0);
2539       }
2540     }
2541
2542     // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
2543     if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit() &&
2544         !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2545       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2546                                               X86::AX, MVT::i16, InFlag);
2547       InFlag = Result.getValue(2);
2548       // Get the low part if needed. Don't use getCopyFromReg for aliasing
2549       // registers.
2550       if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
2551         ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2552           CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2553
2554       // Shift AX down 8 bits.
2555       Result = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
2556                                               Result,
2557                                      CurDAG->getTargetConstant(8, dl, MVT::i8)),
2558                        0);
2559       // Then truncate it down to i8.
2560       ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2561         CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2562     }
2563     // Copy the low half of the result, if it is needed.
2564     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2565       if (!ResLo.getNode()) {
2566         assert(LoReg && "Register for low half is not defined!");
2567         ResLo = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg, NVT,
2568                                        InFlag);
2569         InFlag = ResLo.getValue(2);
2570       }
2571       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), ResLo);
2572       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResLo.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2573     }
2574     // Copy the high half of the result, if it is needed.
2575     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2576       if (!ResHi.getNode()) {
2577         assert(HiReg && "Register for high half is not defined!");
2578         ResHi = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg, NVT,
2579                                        InFlag);
2580         InFlag = ResHi.getValue(2);
2581       }
2582       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), ResHi);
2583       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResHi.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2584     }
2585
2586     return nullptr;
2587   }
2588
2589   case ISD::SDIVREM:
2590   case ISD::UDIVREM:
2591   case X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG:
2592   case X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG: {
2593     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2594     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2595
2596     bool isSigned = (Opcode == ISD::SDIVREM ||
2597                      Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG);
2598     if (!isSigned) {
2599       switch (NVT.SimpleTy) {
2600       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2601       case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
2602       case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
2603       case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
2604       case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
2605       }
2606     } else {
2607       switch (NVT.SimpleTy) {
2608       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2609       case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
2610       case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
2611       case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
2612       case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
2613       }
2614     }
2615
2616     unsigned LoReg, HiReg, ClrReg;
2617     unsigned SExtOpcode;
2618     switch (NVT.SimpleTy) {
2619     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2620     case MVT::i8:
2621       LoReg = X86::AL;  ClrReg = HiReg = X86::AH;
2622       SExtOpcode = X86::CBW;
2623       break;
2624     case MVT::i16:
2625       LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
2626       ClrReg = X86::DX;
2627       SExtOpcode = X86::CWD;
2628       break;
2629     case MVT::i32:
2630       LoReg = X86::EAX; ClrReg = HiReg = X86::EDX;
2631       SExtOpcode = X86::CDQ;
2632       break;
2633     case MVT::i64:
2634       LoReg = X86::RAX; ClrReg = HiReg = X86::RDX;
2635       SExtOpcode = X86::CQO;
2636       break;
2637     }
2638
2639     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2640     bool foldedLoad = tryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2641     bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
2642
2643     SDValue InFlag;
2644     if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
2645       // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
2646       // clear the upper 8 bits (AH).
2647       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Move, Chain;
2648       if (tryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4)) {
2649         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N0.getOperand(0) };
2650         Move =
2651           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rm8, dl, MVT::i32,
2652                                          MVT::Other, Ops), 0);
2653         Chain = Move.getValue(1);
2654         ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
2655       } else {
2656         Move =
2657           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rr8, dl, MVT::i32, N0),0);
2658         Chain = CurDAG->getEntryNode();
2659       }
2660       Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::EAX, Move, SDValue());
2661       InFlag = Chain.getValue(1);
2662     } else {
2663       InFlag =
2664         CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2665                              LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
2666       if (isSigned && !signBitIsZero) {
2667         // Sign extend the low part into the high part.
2668         InFlag =
2669           SDValue(CurDAG->getMachineNode(SExtOpcode, dl, MVT::Glue, InFlag),0);
2670       } else {
2671         // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
2672         SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOV32r0, dl, NVT), 0);
2673         switch (NVT.SimpleTy) {
2674         case MVT::i16:
2675           ClrNode =
2676               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2677                           TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, dl, MVT::i16, ClrNode,
2678                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_16bit, dl,
2679                                                     MVT::i32)),
2680                       0);
2681           break;
2682         case MVT::i32:
2683           break;
2684         case MVT::i64:
2685           ClrNode =
2686               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2687                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2688                           CurDAG->getTargetConstant(0, dl, MVT::i64), ClrNode,
2689                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, dl,
2690                                                     MVT::i32)),
2691                       0);
2692           break;
2693         default:
2694           llvm_unreachable("Unexpected division source");
2695         }
2696
2697         InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, ClrReg,
2698                                       ClrNode, InFlag).getValue(1);
2699       }
2700     }
2701
2702     if (foldedLoad) {
2703       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2704                         InFlag };
2705       SDNode *CNode =
2706         CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Glue, Ops);
2707       InFlag = SDValue(CNode, 1);
2708       // Update the chain.
2709       ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
2710     } else {
2711       InFlag =
2712         SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Glue, N1, InFlag), 0);
2713     }
2714
2715     // Prevent use of AH in a REX instruction by explicitly copying it to
2716     // an ABCD_L register.
2717     //
2718     // The current assumption of the register allocator is that isel
2719     // won't generate explicit references to the GR8_ABCD_H registers. If
2720     // the allocator and/or the backend get enhanced to be more robust in
2721     // that regard, this can be, and should be, removed.
2722     if (HiReg == X86::AH && !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2723       SDValue AHCopy = CurDAG->getRegister(X86::AH, MVT::i8);
2724       unsigned AHExtOpcode =
2725           isSigned ? X86::MOVSX32_NOREXrr8 : X86::MOVZX32_NOREXrr8;
2726
2727       SDNode *RNode = CurDAG->getMachineNode(AHExtOpcode, dl, MVT::i32,
2728                                              MVT::Glue, AHCopy, InFlag);
2729       SDValue Result(RNode, 0);
2730       InFlag = SDValue(RNode, 1);
2731
2732       if (Opcode == X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG ||
2733           Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG) {
2734         if (Node->getValueType(1) == MVT::i64) {
2735           // It's not possible to directly movsx AH to a 64bit register, because
2736           // the latter needs the REX prefix, but the former can't have it.
2737           assert(Opcode != X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG &&
2738                  "Unexpected i64 sext of h-register");
2739           Result =
2740               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2741                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2742                           CurDAG->getTargetConstant(0, dl, MVT::i64), Result,
2743                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, dl,
2744                                                     MVT::i32)),
2745                       0);
2746         }
2747       } else {
2748         Result =
2749             CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result);
2750       }
2751       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2752       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2753     }
2754     // Copy the division (low) result, if it is needed.
2755     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2756       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2757                                                 LoReg, NVT, InFlag);
2758       InFlag = Result.getValue(2);
2759       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), Result);
2760       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2761     }
2762     // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
2763     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2764       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2765                                               HiReg, NVT, InFlag);
2766       InFlag = Result.getValue(2);
2767       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2768       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2769     }
2770     return nullptr;
2771   }
2772
2773   case X86ISD::CMP:
2774   case X86ISD::SUB: {
2775     // Sometimes a SUB is used to perform comparison.
2776     if (Opcode == X86ISD::SUB && Node->hasAnyUseOfValue(0))
2777       // This node is not a CMP.
2778       break;
2779     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2780     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2781
2782     if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && N0.hasOneUse() &&
2783         hasNoSignedComparisonUses(Node))
2784       N0 = N0.getOperand(0);
2785
2786     // Look for (X86cmp (and $op, $imm), 0) and see if we can convert it to
2787     // use a smaller encoding.
2788     // Look past the truncate if CMP is the only use of it.
2789     if ((N0.getNode()->getOpcode() == ISD::AND ||
2790          (N0.getResNo() == 0 && N0.getNode()->getOpcode() == X86ISD::AND)) &&
2791         N0.getNode()->hasOneUse() &&
2792         N0.getValueType() != MVT::i8 &&
2793         X86::isZeroNode(N1)) {
2794       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getNode()->getOperand(1));
2795       if (!C) break;
2796
2797       // For example, convert "testl %eax, $8" to "testb %al, $8"
2798       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff)) == 0 &&
2799           (!(C->getZExtValue() & 0x80) ||
2800            hasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2801         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl, MVT::i8);
2802         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2803
2804         // On x86-32, only the ABCD registers have 8-bit subregisters.
2805         if (!Subtarget->is64Bit()) {
2806           const TargetRegisterClass *TRC;
2807           switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2808           case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2809           case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2810           default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2811           }
2812           SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), dl, MVT::i32);
2813           Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2814                                                Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2815         }
2816
2817         // Extract the l-register.
2818         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl,
2819                                                         MVT::i8, Reg);
2820
2821         // Emit a testb.
2822         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri, dl, MVT::i32,
2823                                                  Subreg, Imm);
2824         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2825         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2826         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2827                     SDValue(NewNode, 0));
2828         return nullptr;
2829       }
2830
2831       // For example, "testl %eax, $2048" to "testb %ah, $8".
2832       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff00)) == 0 &&
2833           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2834            hasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2835         // Shift the immediate right by 8 bits.
2836         SDValue ShiftedImm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue() >> 8,
2837                                                        dl, MVT::i8);
2838         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2839
2840         // Put the value in an ABCD register.
2841         const TargetRegisterClass *TRC;
2842         switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2843         case MVT::i64: TRC = &X86::GR64_ABCDRegClass; break;
2844         case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2845         case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2846         default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2847         }
2848         SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), dl, MVT::i32);
2849         Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2850                                              Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2851
2852         // Extract the h-register.
2853         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit_hi, dl,
2854                                                         MVT::i8, Reg);
2855
2856         // Emit a testb.  The EXTRACT_SUBREG becomes a COPY that can only
2857         // target GR8_NOREX registers, so make sure the register class is
2858         // forced.
2859         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri_NOREX, dl,
2860                                                  MVT::i32, Subreg, ShiftedImm);
2861         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2862         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2863         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2864                     SDValue(NewNode, 0));
2865         return nullptr;
2866       }
2867
2868       // For example, "testl %eax, $32776" to "testw %ax, $32776".
2869       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffff)) == 0 &&
2870           N0.getValueType() != MVT::i16 &&
2871           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2872            hasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2873         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl,
2874                                                 MVT::i16);
2875         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2876
2877         // Extract the 16-bit subregister.
2878         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl,
2879                                                         MVT::i16, Reg);
2880
2881         // Emit a testw.
2882         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST16ri, dl, MVT::i32,
2883                                                  Subreg, Imm);
2884         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2885         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2886         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2887                     SDValue(NewNode, 0));
2888         return nullptr;
2889       }
2890
2891       // For example, "testq %rax, $268468232" to "testl %eax, $268468232".
2892       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffffffff)) == 0 &&
2893           N0.getValueType() == MVT::i64 &&
2894           (!(C->getZExtValue() & 0x80000000) ||
2895            hasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2896         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl,
2897                                                 MVT::i32);
2898         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2899
2900         // Extract the 32-bit subregister.
2901         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_32bit, dl,
2902                                                         MVT::i32, Reg);
2903
2904         // Emit a testl.
2905         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST32ri, dl, MVT::i32,
2906                                                  Subreg, Imm);
2907         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2908         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2909         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2910                     SDValue(NewNode, 0));
2911         return nullptr;
2912       }
2913     }
2914     break;
2915   }
2916   case ISD::STORE: {
2917     // Change a chain of {load; incr or dec; store} of the same value into
2918     // a simple increment or decrement through memory of that value, if the
2919     // uses of the modified value and its address are suitable.
2920     // The DEC64m tablegen pattern is currently not able to match the case where
2921     // the EFLAGS on the original DEC are used. (This also applies to
2922     // {INC,DEC}X{64,32,16,8}.)
2923     // We'll need to improve tablegen to allow flags to be transferred from a
2924     // node in the pattern to the result node.  probably with a new keyword
2925     // for example, we have this
2926     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2927     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2928     //   (implicit EFLAGS)]>;
2929     // but maybe need something like this
2930     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2931     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2932     //   (transferrable EFLAGS)]>;
2933
2934     StoreSDNode *StoreNode = cast<StoreSDNode>(Node);
2935     SDValue StoredVal = StoreNode->getOperand(1);
2936     unsigned Opc = StoredVal->getOpcode();
2937
2938     LoadSDNode *LoadNode = nullptr;
2939     SDValue InputChain;
2940     if (!isLoadIncOrDecStore(StoreNode, Opc, StoredVal, CurDAG,
2941                              LoadNode, InputChain))
2942       break;
2943
2944     SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
2945     if (!selectAddr(LoadNode, LoadNode->getBasePtr(),
2946                     Base, Scale, Index, Disp, Segment))
2947       break;
2948
2949     MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(2);
2950     MemOp[0] = StoreNode->getMemOperand();
2951     MemOp[1] = LoadNode->getMemOperand();
2952     const SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, InputChain };
2953     EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
2954     unsigned newOpc = getFusedLdStOpcode(LdVT, Opc);
2955     MachineSDNode *Result = CurDAG->getMachineNode(newOpc,
2956                                                    SDLoc(Node),
2957                                                    MVT::i32, MVT::Other, Ops);
2958     Result->setMemRefs(MemOp, MemOp + 2);
2959
2960     ReplaceUses(SDValue(StoreNode, 0), SDValue(Result, 1));
2961     ReplaceUses(SDValue(StoredVal.getNode(), 1), SDValue(Result, 0));
2962
2963     return Result;
2964   }
2965   }
2966
2967   SDNode *ResNode = SelectCode(Node);
2968
2969   DEBUG(dbgs() << "=> ";
2970         if (ResNode == nullptr || ResNode == Node)
2971           Node->dump(CurDAG);
2972         else
2973           ResNode->dump(CurDAG);
2974         dbgs() << '\n');
2975
2976   return ResNode;
2977 }
2978
2979 bool X86DAGToDAGISel::
2980 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, unsigned ConstraintID,
2981                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
2982   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3, Op4;
2983   switch (ConstraintID) {
2984   default:
2985     llvm_unreachable("Unexpected asm memory constraint");
2986   case InlineAsm::Constraint_i:
2987     // FIXME: It seems strange that 'i' is needed here since it's supposed to
2988     //        be an immediate and not a memory constraint.
2989     // Fallthrough.
2990   case InlineAsm::Constraint_o: // offsetable        ??
2991   case InlineAsm::Constraint_v: // not offsetable    ??
2992   case InlineAsm::Constraint_m: // memory
2993   case InlineAsm::Constraint_X:
2994     if (!selectAddr(nullptr, Op, Op0, Op1, Op2, Op3, Op4))
2995       return true;
2996     break;
2997   }
2998
2999   OutOps.push_back(Op0);
3000   OutOps.push_back(Op1);
3001   OutOps.push_back(Op2);
3002   OutOps.push_back(Op3);
3003   OutOps.push_back(Op4);
3004   return false;
3005 }
3006
3007 /// This pass converts a legalized DAG into a X86-specific DAG,
3008 /// ready for instruction scheduling.
3009 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM,
3010                                      CodeGenOpt::Level OptLevel) {
3011   return new X86DAGToDAGISel(TM, OptLevel);
3012 }