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   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
  50   /// SDValue's instead of register numbers for the leaves of the matched
  51   /// tree.
  52   struct X86ISelAddressMode {
  53     enum {
  54       RegBase,
  55       FrameIndexBase
  56     } BaseType;
  57
  58     // This is really a union, discriminated by BaseType!
  59     SDValue Base_Reg;
  60     int Base_FrameIndex;
  61
  62     unsigned Scale;
  63     SDValue IndexReg;
  64     int32_t Disp;
  65     SDValue Segment;
  66     const GlobalValue *GV;
  67     const Constant *CP;
  68     const BlockAddress *BlockAddr;
  69     const char *ES;
  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         JT(-1), Align(0), SymbolFlags(X86II::MO_NO_FLAG) {
  78     }
  79
  80     bool hasSymbolicDisplacement() const {
  81       return GV != nullptr || CP != nullptr || ES != nullptr ||
  82              JT != -1 || BlockAddr != nullptr;
  83     }
  84
  85     bool hasBaseOrIndexReg() const {
  86       return BaseType == FrameIndexBase ||
  87              IndexReg.getNode() != nullptr || Base_Reg.getNode() != nullptr;
  88     }
  89
  90     /// isRIPRelative - Return true if this addressing mode is already RIP
  91     /// relative.
  92     bool isRIPRelative() const {
  93       if (BaseType != RegBase) return false;
  94       if (RegisterSDNode *RegNode =
  95             dyn_cast_or_null<RegisterSDNode>(Base_Reg.getNode()))
  96         return RegNode->getReg() == X86::RIP;
  97       return false;
  98     }
  99
 100     void setBaseReg(SDValue Reg) {
 101       BaseType = RegBase;
 102       Base_Reg = Reg;
 103     }
 104
 105 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 106     void dump() {
 107       dbgs() << "X86ISelAddressMode " << this << '\n';
 108       dbgs() << "Base_Reg ";
 109       if (Base_Reg.getNode())
 110         Base_Reg.getNode()->dump();
 111       else
 112         dbgs() << "nul";
 113       dbgs() << " Base.FrameIndex " << Base_FrameIndex << '\n'
 114              << " Scale" << Scale << '\n'
 115              << "IndexReg ";
 116       if (IndexReg.getNode())
 117         IndexReg.getNode()->dump();
 118       else
 119         dbgs() << "nul";
 120       dbgs() << " Disp " << Disp << '\n'
 121              << "GV ";
 122       if (GV)
 123         GV->dump();
 124       else
 125         dbgs() << "nul";
 126       dbgs() << " CP ";
 127       if (CP)
 128         CP->dump();
 129       else
 130         dbgs() << "nul";
 131       dbgs() << '\n'
 132              << "ES ";
 133       if (ES)
 134         dbgs() << ES;
 135       else
 136         dbgs() << "nul";
 137       dbgs() << " JT" << JT << " Align" << Align << '\n';
 138     }
 139 #endif
 140   };
 141 }
 142
 143 namespace {
 144   //===--------------------------------------------------------------------===//
 145   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
 146   /// SelectionDAG operations.
 147   ///
 148   class X86DAGToDAGISel final : public SelectionDAGISel {
 149     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
 150     /// make the right decision when generating code for different targets.
 151     const X86Subtarget *Subtarget;
 152
 153     /// OptForSize - If true, selector should try to optimize for code size
 154     /// instead of performance.
 155     bool OptForSize;
 156
 157   public:
 158     explicit X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, CodeGenOpt::Level OptLevel)
 159         : SelectionDAGISel(tm, OptLevel), OptForSize(false) {}
 160
 161     const char *getPassName() const override {
 162       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
 163     }
 164
 165     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
 166       // Reset the subtarget each time through.
 167       Subtarget = &MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
 168       SelectionDAGISel::runOnMachineFunction(MF);
 169       return true;
 170     }
 171
 172     void EmitFunctionEntryCode() override;
 173
 174     bool IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const override;
 175
 176     void PreprocessISelDAG() override;
 177
 178     inline bool immSext8(SDNode *N) const {
 179       return isInt<8>(cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue());
 180     }
 181
 182     // i64immSExt32 predicate - True if the 64-bit immediate fits in a 32-bit
 183     // sign extended field.
 184     inline bool i64immSExt32(SDNode *N) const {
 185       uint64_t v = cast<ConstantSDNode>(N)->getZExtValue();
 186       return (int64_t)v == (int32_t)v;
 187     }
 188
 189 // Include the pieces autogenerated from the target description.
 190 #include "X86GenDAGISel.inc"
 191
 192   private:
 193     SDNode *Select(SDNode *N) override;
 194     SDNode *SelectGather(SDNode *N, unsigned Opc);
 195     SDNode *SelectAtomicLoadArith(SDNode *Node, MVT NVT);
 196
 197     bool FoldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset, X86ISelAddressMode &AM);
 198     bool MatchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM);
 199     bool MatchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 200     bool MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 201     bool MatchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 202                                  unsigned Depth);
 203     bool MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM);
 204     bool SelectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
 205                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 206                     SDValue &Segment);
 207     bool SelectMOV64Imm32(SDValue N, SDValue &Imm);
 208     bool SelectLEAAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 209                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 210                        SDValue &Segment);
 211     bool SelectLEA64_32Addr(SDValue N, SDValue &Base,
 212                             SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 213                             SDValue &Segment);
 214     bool SelectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
 215                            SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp,
 216                            SDValue &Segment);
 217     bool SelectScalarSSELoad(SDNode *Root, SDValue N,
 218                              SDValue &Base, SDValue &Scale,
 219                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
 220                              SDValue &Segment,
 221                              SDValue &NodeWithChain);
 222
 223     bool TryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
 224                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
 225                      SDValue &Index, SDValue &Disp,
 226                      SDValue &Segment);
 227
 228     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
 229     /// inline asm expressions.
 230     bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
 231                                       unsigned ConstraintID,
 232                                       std::vector<SDValue> &OutOps) override;
 233
 234     void EmitSpecialCodeForMain();
 235
 236     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDValue &Base,
 237                                    SDValue &Scale, SDValue &Index,
 238                                    SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
 239       Base = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
 240                  ? CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base_FrameIndex,
 241                                                TLI->getPointerTy())
 242                  : AM.Base_Reg;
 243       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
 244       Index = AM.IndexReg;
 245       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
 246       // is 32-bit.
 247       if (AM.GV)
 248         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, SDLoc(),
 249                                               MVT::i32, AM.Disp,
 250                                               AM.SymbolFlags);
 251       else if (AM.CP)
 252         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
 253                                              AM.Align, AM.Disp, AM.SymbolFlags);
 254       else if (AM.ES) {
 255         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with ES.");
 256         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 257       } else if (AM.JT != -1) {
 258         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with JT.");
 259         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 260       } else if (AM.BlockAddr)
 261         Disp = CurDAG->getTargetBlockAddress(AM.BlockAddr, MVT::i32, AM.Disp,
 262                                              AM.SymbolFlags);
 263       else
 264         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, MVT::i32);
 265
 266       if (AM.Segment.getNode())
 267         Segment = AM.Segment;
 268       else
 269         Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 270     }
 271
 272     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 273     /// i8.
 274     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm) {
 275       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
 276     }
 277
 278     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 279     /// i32.
 280     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
 281       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
 282     }
 283
 284     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
 285     /// the global base register. Output instructions required to
 286     /// initialize the global base register, if necessary.
 287     ///
 288     SDNode *getGlobalBaseReg();
 289
 290     /// getTargetMachine - Return a reference to the TargetMachine, casted
 291     /// to the target-specific type.
 292     const X86TargetMachine &getTargetMachine() const {
 293       return static_cast<const X86TargetMachine &>(TM);
 294     }
 295
 296     /// getInstrInfo - Return a reference to the TargetInstrInfo, casted
 297     /// to the target-specific type.
 298     const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 299       return Subtarget->getInstrInfo();
 300     }
 301
 302     /// \brief Address-mode matching performs shift-of-and to and-of-shift
 303     /// reassociation in order to expose more scaled addressing
 304     /// opportunities.
 305     bool ComplexPatternFuncMutatesDAG() const override {
 306       return true;
 307     }
 308   };
 309 }
 310
 311
 312 bool
 313 X86DAGToDAGISel::IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 314   if (OptLevel == CodeGenOpt::None) return false;
 315
 316   if (!N.hasOneUse())
 317     return false;
 318
 319   if (N.getOpcode() != ISD::LOAD)
 320     return true;
 321
 322   // If N is a load, do additional profitability checks.
 323   if (U == Root) {
 324     switch (U->getOpcode()) {
 325     default: break;
 326     case X86ISD::ADD:
 327     case X86ISD::SUB:
 328     case X86ISD::AND:
 329     case X86ISD::XOR:
 330     case X86ISD::OR:
 331     case ISD::ADD:
 332     case ISD::ADDC:
 333     case ISD::ADDE:
 334     case ISD::AND:
 335     case ISD::OR:
 336     case ISD::XOR: {
 337       SDValue Op1 = U->getOperand(1);
 338
 339       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
 340       // instead. This reduces code size.
 341       // e.g.
 342       // movl 4(%esp), %eax
 343       // addl $4, %eax
 344       // vs.
 345       // movl $4, %eax
 346       // addl 4(%esp), %eax
 347       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
 348       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
 349       if (ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1))
 350         if (Imm->getAPIntValue().isSignedIntN(8))
 351           return false;
 352
 353       // If the other operand is a TLS address, we should fold it instead.
 354       // This produces
 355       // movl    %gs:0, %eax
 356       // leal    i@NTPOFF(%eax), %eax
 357       // instead of
 358       // movl    $i@NTPOFF, %eax
 359       // addl    %gs:0, %eax
 360       // if the block also has an access to a second TLS address this will save
 361       // a load.
 362       // FIXME: This is probably also true for non-TLS addresses.
 363       if (Op1.getOpcode() == X86ISD::Wrapper) {
 364         SDValue Val = Op1.getOperand(0);
 365         if (Val.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress)
 366           return false;
 367       }
 368     }
 369     }
 370   }
 371
 372   return true;
 373 }
 374
 375 /// MoveBelowCallOrigChain - Replace the original chain operand of the call with
 376 /// load's chain operand and move load below the call's chain operand.
 377 static void MoveBelowOrigChain(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
 378                                SDValue Call, SDValue OrigChain) {
 379   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 380   SDValue Chain = OrigChain.getOperand(0);
 381   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
 382     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 383   else {
 384     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 385            "Unexpected chain operand");
 386     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
 387       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
 388         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 389       else
 390         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
 391     SDValue NewChain =
 392       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Load), MVT::Other, Ops);
 393     Ops.clear();
 394     Ops.push_back(NewChain);
 395   }
 396   Ops.append(OrigChain->op_begin() + 1, OrigChain->op_end());
 397   CurDAG->UpdateNodeOperands(OrigChain.getNode(), Ops);
 398   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load.getNode(), Call.getOperand(0),
 399                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 400
 401   Ops.clear();
 402   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
 403   Ops.append(Call->op_begin() + 1, Call->op_end());
 404   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call.getNode(), Ops);
 405 }
 406
 407 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
 408 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
 409 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
 410 /// In the case of a tail call, there isn't a callseq node between the call
 411 /// chain and the load.
 412 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain, bool HasCallSeq) {
 413   // The transformation is somewhat dangerous if the call's chain was glued to
 414   // the call. After MoveBelowOrigChain the load is moved between the call and
 415   // the chain, this can create a cycle if the load is not folded. So it is
 416   // *really* important that we are sure the load will be folded.
 417   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
 418     return false;
 419   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
 420   if (!LD ||
 421       LD->isVolatile() ||
 422       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
 423       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
 424     return false;
 425
 426   // Now let's find the callseq_start.
 427   while (HasCallSeq && Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
 428     if (!Chain.hasOneUse())
 429       return false;
 430     Chain = Chain.getOperand(0);
 431   }
 432
 433   if (!Chain.getNumOperands())
 434     return false;
 435   // Since we are not checking for AA here, conservatively abort if the chain
 436   // writes to memory. It's not safe to move the callee (a load) across a store.
 437   if (isa<MemSDNode>(Chain.getNode()) &&
 438       cast<MemSDNode>(Chain.getNode())->writeMem())
 439     return false;
 440   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
 441     return true;
 442   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 443       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()) &&
 444       Callee.getValue(1).hasOneUse())
 445     return true;
 446   return false;
 447 }
 448
 449 void X86DAGToDAGISel::PreprocessISelDAG() {
 450   // OptForSize is used in pattern predicates that isel is matching.
 451   OptForSize = MF->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize);
 452
 453   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
 454        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
 455     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
 456
 457     if (OptLevel != CodeGenOpt::None &&
 458         // Only does this when target favors doesn't favor register indirect
 459         // call.
 460         ((N->getOpcode() == X86ISD::CALL && !Subtarget->callRegIndirect()) ||
 461          (N->getOpcode() == X86ISD::TC_RETURN &&
 462           // Only does this if load can be folded into TC_RETURN.
 463           (Subtarget->is64Bit() ||
 464            getTargetMachine().getRelocationModel() != Reloc::PIC_)))) {
 465       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
 466       /// before the call to allow it to be folded.
 467       ///
 468       ///     [Load chain]
 469       ///         ^
 470       ///         |
 471       ///       [Load]
 472       ///       ^    ^
 473       ///       |    |
 474       ///      /      \--
 475       ///     /          |
 476       ///[CALLSEQ_START] |
 477       ///     ^          |
 478       ///     |          |
 479       /// [LOAD/C2Reg]   |
 480       ///     |          |
 481       ///      \        /
 482       ///       \      /
 483       ///       [CALL]
 484       bool HasCallSeq = N->getOpcode() == X86ISD::CALL;
 485       SDValue Chain = N->getOperand(0);
 486       SDValue Load  = N->getOperand(1);
 487       if (!isCalleeLoad(Load, Chain, HasCallSeq))
 488         continue;
 489       MoveBelowOrigChain(CurDAG, Load, SDValue(N, 0), Chain);
 490       ++NumLoadMoved;
 491       continue;
 492     }
 493
 494     // Lower fpround and fpextend nodes that target the FP stack to be store and
 495     // load to the stack.  This is a gross hack.  We would like to simply mark
 496     // these as being illegal, but when we do that, legalize produces these when
 497     // it expands calls, then expands these in the same legalize pass.  We would
 498     // like dag combine to be able to hack on these between the call expansion
 499     // and the node legalization.  As such this pass basically does "really
 500     // late" legalization of these inline with the X86 isel pass.
 501     // FIXME: This should only happen when not compiled with -O0.
 502     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
 503       continue;
 504
 505     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getSimpleValueType();
 506     MVT DstVT = N->getSimpleValueType(0);
 507
 508     // If any of the sources are vectors, no fp stack involved.
 509     if (SrcVT.isVector() || DstVT.isVector())
 510       continue;
 511
 512     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
 513     // conversion that should not be lowered.
 514     const X86TargetLowering *X86Lowering =
 515         static_cast<const X86TargetLowering *>(TLI);
 516     bool SrcIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
 517     bool DstIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
 518     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
 519       continue;
 520
 521     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
 522       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
 523       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
 524         continue;
 525       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
 526       if (N->getConstantOperandVal(1))
 527         continue;
 528     }
 529
 530     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
 531     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
 532     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
 533     MVT MemVT;
 534     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
 535       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
 536     else
 537       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
 538
 539     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
 540     SDLoc dl(N);
 541
 542     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
 543     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
 544                                           N->getOperand(0),
 545                                           MemTmp, MachinePointerInfo(), MemVT,
 546                                           false, false, 0);
 547     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
 548                                         MachinePointerInfo(),
 549                                         MemVT, false, false, false, 0);
 550
 551     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
 552     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
 553     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
 554     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
 555     --I;
 556     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
 557
 558     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
 559     // next node to process, then delete N.
 560     ++I;
 561     CurDAG->DeleteNode(N);
 562   }
 563 }
 564
 565
 566 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 567 /// the main function.
 568 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain() {
 569   if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 570     TargetLowering::ArgListTy Args;
 571
 572     TargetLowering::CallLoweringInfo CLI(*CurDAG);
 573     CLI.setChain(CurDAG->getRoot())
 574         .setCallee(CallingConv::C, Type::getVoidTy(*CurDAG->getContext()),
 575                    CurDAG->getExternalSymbol("__main", TLI->getPointerTy()),
 576                    std::move(Args), 0);
 577     const TargetLowering &TLI = CurDAG->getTargetLoweringInfo();
 578     std::pair<SDValue, SDValue> Result = TLI.LowerCallTo(CLI);
 579     CurDAG->setRoot(Result.second);
 580   }
 581 }
 582
 583 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode() {
 584   // If this is main, emit special code for main.
 585   if (const Function *Fn = MF->getFunction())
 586     if (Fn->hasExternalLinkage() && Fn->getName() == "main")
 587       EmitSpecialCodeForMain();
 588 }
 589
 590 static bool isDispSafeForFrameIndex(int64_t Val) {
 591   // On 64-bit platforms, we can run into an issue where a frame index
 592   // includes a displacement that, when added to the explicit displacement,
 593   // will overflow the displacement field. Assuming that the frame index
 594   // displacement fits into a 31-bit integer  (which is only slightly more
 595   // aggressive than the current fundamental assumption that it fits into
 596   // a 32-bit integer), a 31-bit disp should always be safe.
 597   return isInt<31>(Val);
 598 }
 599
 600 bool X86DAGToDAGISel::FoldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset,
 601                                             X86ISelAddressMode &AM) {
 602   int64_t Val = AM.Disp + Offset;
 603   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 604   if (Subtarget->is64Bit()) {
 605     if (!X86::isOffsetSuitableForCodeModel(Val, M,
 606                                            AM.hasSymbolicDisplacement()))
 607       return true;
 608     // In addition to the checks required for a register base, check that
 609     // we do not try to use an unsafe Disp with a frame index.
 610     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase &&
 611         !isDispSafeForFrameIndex(Val))
 612       return true;
 613   }
 614   AM.Disp = Val;
 615   return false;
 616
 617 }
 618
 619 bool X86DAGToDAGISel::MatchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM){
 620   SDValue Address = N->getOperand(1);
 621
 622   // load gs:0 -> GS segment register.
 623   // load fs:0 -> FS segment register.
 624   //
 625   // This optimization is valid because the GNU TLS model defines that
 626   // gs:0 (or fs:0 on X86-64) contains its own address.
 627   // For more information see http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf
 628   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Address))
 629     if (C->getSExtValue() == 0 && AM.Segment.getNode() == nullptr &&
 630         Subtarget->isTargetLinux())
 631       switch (N->getPointerInfo().getAddrSpace()) {
 632       case 256:
 633         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
 634         return false;
 635       case 257:
 636         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
 637         return false;
 638       }
 639
 640   return true;
 641 }
 642
 643 /// MatchWrapper - Try to match X86ISD::Wrapper and X86ISD::WrapperRIP nodes
 644 /// into an addressing mode.  These wrap things that will resolve down into a
 645 /// symbol reference.  If no match is possible, this returns true, otherwise it
 646 /// returns false.
 647 bool X86DAGToDAGISel::MatchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 648   // If the addressing mode already has a symbol as the displacement, we can
 649   // never match another symbol.
 650   if (AM.hasSymbolicDisplacement())
 651     return true;
 652
 653   SDValue N0 = N.getOperand(0);
 654   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 655
 656   // Handle X86-64 rip-relative addresses.  We check this before checking direct
 657   // folding because RIP is preferable to non-RIP accesses.
 658   if (Subtarget->is64Bit() && N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP &&
 659       // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits, so
 660       // they cannot be folded into immediate fields.
 661       // FIXME: This can be improved for kernel and other models?
 662       (M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel)) {
 663     // Base and index reg must be 0 in order to use %rip as base.
 664     if (AM.hasBaseOrIndexReg())
 665       return true;
 666     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 667       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 668       AM.GV = G->getGlobal();
 669       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 670       if (FoldOffsetIntoAddress(G->getOffset(), AM)) {
 671         AM = Backup;
 672         return true;
 673       }
 674     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 675       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 676       AM.CP = CP->getConstVal();
 677       AM.Align = CP->getAlignment();
 678       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 679       if (FoldOffsetIntoAddress(CP->getOffset(), AM)) {
 680         AM = Backup;
 681         return true;
 682       }
 683     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 684       AM.ES = S->getSymbol();
 685       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 686     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 687       AM.JT = J->getIndex();
 688       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 689     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 690       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 691       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 692       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 693       if (FoldOffsetIntoAddress(BA->getOffset(), AM)) {
 694         AM = Backup;
 695         return true;
 696       }
 697     } else
 698       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 699
 700     if (N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP)
 701       AM.setBaseReg(CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64));
 702     return false;
 703   }
 704
 705   // Handle the case when globals fit in our immediate field: This is true for
 706   // X86-32 always and X86-64 when in -mcmodel=small mode.  In 64-bit
 707   // mode, this only applies to a non-RIP-relative computation.
 708   if (!Subtarget->is64Bit() ||
 709       M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel) {
 710     assert(N.getOpcode() != X86ISD::WrapperRIP &&
 711            "RIP-relative addressing already handled");
 712     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 713       AM.GV = G->getGlobal();
 714       AM.Disp += G->getOffset();
 715       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 716     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 717       AM.CP = CP->getConstVal();
 718       AM.Align = CP->getAlignment();
 719       AM.Disp += CP->getOffset();
 720       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 721     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 722       AM.ES = S->getSymbol();
 723       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 724     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 725       AM.JT = J->getIndex();
 726       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 727     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 728       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 729       AM.Disp += BA->getOffset();
 730       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 731     } else
 732       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 733     return false;
 734   }
 735
 736   return true;
 737 }
 738
 739 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
 740 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
 741 /// addressing mode.
 742 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 743   if (MatchAddressRecursively(N, AM, 0))
 744     return true;
 745
 746   // Post-processing: Convert lea(,%reg,2) to lea(%reg,%reg), which has
 747   // a smaller encoding and avoids a scaled-index.
 748   if (AM.Scale == 2 &&
 749       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 750       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr) {
 751     AM.Base_Reg = AM.IndexReg;
 752     AM.Scale = 1;
 753   }
 754
 755   // Post-processing: Convert foo to foo(%rip), even in non-PIC mode,
 756   // because it has a smaller encoding.
 757   // TODO: Which other code models can use this?
 758   if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Small &&
 759       Subtarget->is64Bit() &&
 760       AM.Scale == 1 &&
 761       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 762       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
 763       AM.IndexReg.getNode() == nullptr &&
 764       AM.SymbolFlags == X86II::MO_NO_FLAG &&
 765       AM.hasSymbolicDisplacement())
 766     AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64);
 767
 768   return false;
 769 }
 770
 771 // Insert a node into the DAG at least before the Pos node's position. This
 772 // will reposition the node as needed, and will assign it a node ID that is <=
 773 // the Pos node's ID. Note that this does *not* preserve the uniqueness of node
 774 // IDs! The selection DAG must no longer depend on their uniqueness when this
 775 // is used.
 776 static void InsertDAGNode(SelectionDAG &DAG, SDValue Pos, SDValue N) {
 777   if (N.getNode()->getNodeId() == -1 ||
 778       N.getNode()->getNodeId() > Pos.getNode()->getNodeId()) {
 779     DAG.RepositionNode(Pos.getNode(), N.getNode());
 780     N.getNode()->setNodeId(Pos.getNode()->getNodeId());
 781   }
 782 }
 783
 784 // Transform "(X >> (8-C1)) & (0xff << C1)" to "((X >> 8) & 0xff) << C1" if
 785 // safe. This allows us to convert the shift and and into an h-register
 786 // extract and a scaled index. Returns false if the simplification is
 787 // performed.
 788 static bool FoldMaskAndShiftToExtract(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 789                                       uint64_t Mask,
 790                                       SDValue Shift, SDValue X,
 791                                       X86ISelAddressMode &AM) {
 792   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL ||
 793       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)) ||
 794       !Shift.hasOneUse())
 795     return true;
 796
 797   int ScaleLog = 8 - Shift.getConstantOperandVal(1);
 798   if (ScaleLog <= 0 || ScaleLog >= 4 ||
 799       Mask != (0xffu << ScaleLog))
 800     return true;
 801
 802   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 803   SDLoc DL(N);
 804   SDValue Eight = DAG.getConstant(8, MVT::i8);
 805   SDValue NewMask = DAG.getConstant(0xff, VT);
 806   SDValue Srl = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, Eight);
 807   SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Srl, NewMask);
 808   SDValue ShlCount = DAG.getConstant(ScaleLog, MVT::i8);
 809   SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, And, ShlCount);
 810
 811   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 812   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 813   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 814   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 815   // hierarchy left to express.
 816   InsertDAGNode(DAG, N, Eight);
 817   InsertDAGNode(DAG, N, Srl);
 818   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 819   InsertDAGNode(DAG, N, And);
 820   InsertDAGNode(DAG, N, ShlCount);
 821   InsertDAGNode(DAG, N, Shl);
 822   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, Shl);
 823   AM.IndexReg = And;
 824   AM.Scale = (1 << ScaleLog);
 825   return false;
 826 }
 827
 828 // Transforms "(X << C1) & C2" to "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
 829 // allows us to fold the shift into this addressing mode. Returns false if the
 830 // transform succeeded.
 831 static bool FoldMaskedShiftToScaledMask(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 832                                         uint64_t Mask,
 833                                         SDValue Shift, SDValue X,
 834                                         X86ISelAddressMode &AM) {
 835   if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL ||
 836       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 837     return true;
 838
 839   // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
 840   // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
 841   // isel mechanism requires their node ids to be reused.
 842   if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
 843     return true;
 844
 845   // Verify that the shift amount is something we can fold.
 846   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 847   if (ShiftAmt != 1 && ShiftAmt != 2 && ShiftAmt != 3)
 848     return true;
 849
 850   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 851   SDLoc DL(N);
 852   SDValue NewMask = DAG.getConstant(Mask >> ShiftAmt, VT);
 853   SDValue NewAnd = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, X, NewMask);
 854   SDValue NewShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewAnd, Shift.getOperand(1));
 855
 856   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 857   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 858   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 859   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 860   // hierarchy left to express.
 861   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 862   InsertDAGNode(DAG, N, NewAnd);
 863   InsertDAGNode(DAG, N, NewShift);
 864   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewShift);
 865
 866   AM.Scale = 1 << ShiftAmt;
 867   AM.IndexReg = NewAnd;
 868   return false;
 869 }
 870
 871 // Implement some heroics to detect shifts of masked values where the mask can
 872 // be replaced by extending the shift and undoing that in the addressing mode
 873 // scale. Patterns such as (shl (srl x, c1), c2) are canonicalized into (and
 874 // (srl x, SHIFT), MASK) by DAGCombines that don't know the shl can be done in
 875 // the addressing mode. This results in code such as:
 876 //
 877 //   int f(short *y, int *lookup_table) {
 878 //     ...
 879 //     return *y + lookup_table[*y >> 11];
 880 //   }
 881 //
 882 // Turning into:
 883 //   movzwl (%rdi), %eax
 884 //   movl %eax, %ecx
 885 //   shrl $11, %ecx
 886 //   addl (%rsi,%rcx,4), %eax
 887 //
 888 // Instead of:
 889 //   movzwl (%rdi), %eax
 890 //   movl %eax, %ecx
 891 //   shrl $9, %ecx
 892 //   andl $124, %rcx
 893 //   addl (%rsi,%rcx), %eax
 894 //
 895 // Note that this function assumes the mask is provided as a mask *after* the
 896 // value is shifted. The input chain may or may not match that, but computing
 897 // such a mask is trivial.
 898 static bool FoldMaskAndShiftToScale(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 899                                     uint64_t Mask,
 900                                     SDValue Shift, SDValue X,
 901                                     X86ISelAddressMode &AM) {
 902   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL || !Shift.hasOneUse() ||
 903       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 904     return true;
 905
 906   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 907   unsigned MaskLZ = countLeadingZeros(Mask);
 908   unsigned MaskTZ = countTrailingZeros(Mask);
 909
 910   // The amount of shift we're trying to fit into the addressing mode is taken
 911   // from the trailing zeros of the mask.
 912   unsigned AMShiftAmt = MaskTZ;
 913
 914   // There is nothing we can do here unless the mask is removing some bits.
 915   // Also, the addressing mode can only represent shifts of 1, 2, or 3 bits.
 916   if (AMShiftAmt <= 0 || AMShiftAmt > 3) return true;
 917
 918   // We also need to ensure that mask is a continuous run of bits.
 919   if (countTrailingOnes(Mask >> MaskTZ) + MaskTZ + MaskLZ != 64) return true;
 920
 921   // Scale the leading zero count down based on the actual size of the value.
 922   // Also scale it down based on the size of the shift.
 923   MaskLZ -= (64 - X.getSimpleValueType().getSizeInBits()) + ShiftAmt;
 924
 925   // The final check is to ensure that any masked out high bits of X are
 926   // already known to be zero. Otherwise, the mask has a semantic impact
 927   // other than masking out a couple of low bits. Unfortunately, because of
 928   // the mask, zero extensions will be removed from operands in some cases.
 929   // This code works extra hard to look through extensions because we can
 930   // replace them with zero extensions cheaply if necessary.
 931   bool ReplacingAnyExtend = false;
 932   if (X.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
 933     unsigned ExtendBits = X.getSimpleValueType().getSizeInBits() -
 934                           X.getOperand(0).getSimpleValueType().getSizeInBits();
 935     // Assume that we'll replace the any-extend with a zero-extend, and
 936     // narrow the search to the extended value.
 937     X = X.getOperand(0);
 938     MaskLZ = ExtendBits > MaskLZ ? 0 : MaskLZ - ExtendBits;
 939     ReplacingAnyExtend = true;
 940   }
 941   APInt MaskedHighBits =
 942     APInt::getHighBitsSet(X.getSimpleValueType().getSizeInBits(), MaskLZ);
 943   APInt KnownZero, KnownOne;
 944   DAG.computeKnownBits(X, KnownZero, KnownOne);
 945   if (MaskedHighBits != KnownZero) return true;
 946
 947   // We've identified a pattern that can be transformed into a single shift
 948   // and an addressing mode. Make it so.
 949   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 950   if (ReplacingAnyExtend) {
 951     assert(X.getValueType() != VT);
 952     // We looked through an ANY_EXTEND node, insert a ZERO_EXTEND.
 953     SDValue NewX = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(X), VT, X);
 954     InsertDAGNode(DAG, N, NewX);
 955     X = NewX;
 956   }
 957   SDLoc DL(N);
 958   SDValue NewSRLAmt = DAG.getConstant(ShiftAmt + AMShiftAmt, MVT::i8);
 959   SDValue NewSRL = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, NewSRLAmt);
 960   SDValue NewSHLAmt = DAG.getConstant(AMShiftAmt, MVT::i8);
 961   SDValue NewSHL = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewSRL, NewSHLAmt);
 962
 963   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 964   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 965   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 966   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 967   // hierarchy left to express.
 968   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRLAmt);
 969   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRL);
 970   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHLAmt);
 971   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHL);
 972   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewSHL);
 973
 974   AM.Scale = 1 << AMShiftAmt;
 975   AM.IndexReg = NewSRL;
 976   return false;
 977 }
 978
 979 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 980                                               unsigned Depth) {
 981   SDLoc dl(N);
 982   DEBUG({
 983       dbgs() << "MatchAddress: ";
 984       AM.dump();
 985     });
 986   // Limit recursion.
 987   if (Depth > 5)
 988     return MatchAddressBase(N, AM);
 989
 990   // If this is already a %rip relative address, we can only merge immediates
 991   // into it.  Instead of handling this in every case, we handle it here.
 992   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
 993   if (AM.isRIPRelative()) {
 994     // FIXME: JumpTable and ExternalSymbol address currently don't like
 995     // displacements.  It isn't very important, but this should be fixed for
 996     // consistency.
 997     if (!AM.ES && AM.JT != -1) return true;
 998
 999     if (ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
1000       if (!FoldOffsetIntoAddress(Cst->getSExtValue(), AM))
1001         return false;
1002     return true;
1003   }
1004
1005   switch (N.getOpcode()) {
1006   default: break;
1007   case ISD::FRAME_ALLOC_RECOVER: {
1008     if (!AM.hasSymbolicDisplacement())
1009       if (const auto *ESNode = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N.getOperand(0)))
1010         if (ESNode->getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol) {
1011           AM.ES = ESNode->getSymbol();
1012           return false;
1013         }
1014     break;
1015   }
1016   case ISD::Constant: {
1017     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
1018     if (!FoldOffsetIntoAddress(Val, AM))
1019       return false;
1020     break;
1021   }
1022
1023   case X86ISD::Wrapper:
1024   case X86ISD::WrapperRIP:
1025     if (!MatchWrapper(N, AM))
1026       return false;
1027     break;
1028
1029   case ISD::LOAD:
1030     if (!MatchLoadInAddress(cast<LoadSDNode>(N), AM))
1031       return false;
1032     break;
1033
1034   case ISD::FrameIndex:
1035     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1036         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1037         (!Subtarget->is64Bit() || isDispSafeForFrameIndex(AM.Disp))) {
1038       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
1039       AM.Base_FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
1040       return false;
1041     }
1042     break;
1043
1044   case ISD::SHL:
1045     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1)
1046       break;
1047
1048     if (ConstantSDNode
1049           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
1050       unsigned Val = CN->getZExtValue();
1051       // Note that we handle x<<1 as (,x,2) rather than (x,x) here so
1052       // that the base operand remains free for further matching. If
1053       // the base doesn't end up getting used, a post-processing step
1054       // in MatchAddress turns (,x,2) into (x,x), which is cheaper.
1055       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
1056         AM.Scale = 1 << Val;
1057         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
1058
1059         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1060         // value is an add of something and a constant, we can fold the
1061         // constant into the disp field here.
1062         if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(ShVal)) {
1063           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
1064           ConstantSDNode *AddVal =
1065             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
1066           uint64_t Disp = (uint64_t)AddVal->getSExtValue() << Val;
1067           if (!FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1068             return false;
1069         }
1070
1071         AM.IndexReg = ShVal;
1072         return false;
1073       }
1074     }
1075     break;
1076
1077   case ISD::SRL: {
1078     // Scale must not be used already.
1079     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1080
1081     SDValue And = N.getOperand(0);
1082     if (And.getOpcode() != ISD::AND) break;
1083     SDValue X = And.getOperand(0);
1084
1085     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1086     // addressing mode optimizations.
1087     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1088
1089     // The mask used for the transform is expected to be post-shift, but we
1090     // found the shift first so just apply the shift to the mask before passing
1091     // it down.
1092     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)) ||
1093         !isa<ConstantSDNode>(And.getOperand(1)))
1094       break;
1095     uint64_t Mask = And.getConstantOperandVal(1) >> N.getConstantOperandVal(1);
1096
1097     // Try to fold the mask and shift into the scale, and return false if we
1098     // succeed.
1099     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, N, X, AM))
1100       return false;
1101     break;
1102   }
1103
1104   case ISD::SMUL_LOHI:
1105   case ISD::UMUL_LOHI:
1106     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
1107     if (N.getResNo() != 0) break;
1108     // FALL THROUGH
1109   case ISD::MUL:
1110   case X86ISD::MUL_IMM:
1111     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
1112     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1113         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1114         AM.IndexReg.getNode() == nullptr) {
1115       if (ConstantSDNode
1116             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
1117         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
1118             CN->getZExtValue() == 9) {
1119           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
1120
1121           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
1122           SDValue Reg;
1123
1124           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1125           // value is an add of something and a constant, we can fold the
1126           // constant into the disp field here.
1127           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
1128               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
1129             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
1130             ConstantSDNode *AddVal =
1131               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
1132             uint64_t Disp = AddVal->getSExtValue() * CN->getZExtValue();
1133             if (FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1134               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1135           } else {
1136             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1137           }
1138
1139           AM.IndexReg = AM.Base_Reg = Reg;
1140           return false;
1141         }
1142     }
1143     break;
1144
1145   case ISD::SUB: {
1146     // Given A-B, if A can be completely folded into the address and
1147     // the index field with the index field unused, use -B as the index.
1148     // This is a win if a has multiple parts that can be folded into
1149     // the address. Also, this saves a mov if the base register has
1150     // other uses, since it avoids a two-address sub instruction, however
1151     // it costs an additional mov if the index register has other uses.
1152
1153     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1154     // it if it gets CSE'd with a different node.
1155     HandleSDNode Handle(N);
1156
1157     // Test if the LHS of the sub can be folded.
1158     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1159     if (MatchAddressRecursively(N.getNode()->getOperand(0), AM, Depth+1)) {
1160       AM = Backup;
1161       break;
1162     }
1163     // Test if the index field is free for use.
1164     if (AM.IndexReg.getNode() || AM.isRIPRelative()) {
1165       AM = Backup;
1166       break;
1167     }
1168
1169     int Cost = 0;
1170     SDValue RHS = Handle.getValue().getNode()->getOperand(1);
1171     // If the RHS involves a register with multiple uses, this
1172     // transformation incurs an extra mov, due to the neg instruction
1173     // clobbering its operand.
1174     if (!RHS.getNode()->hasOneUse() ||
1175         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
1176         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::TRUNCATE ||
1177         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
1178         (RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
1179          RHS.getNode()->getOperand(0).getValueType() == MVT::i32))
1180       ++Cost;
1181     // If the base is a register with multiple uses, this
1182     // transformation may save a mov.
1183     if ((AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1184          AM.Base_Reg.getNode() &&
1185          !AM.Base_Reg.getNode()->hasOneUse()) ||
1186         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1187       --Cost;
1188     // If the folded LHS was interesting, this transformation saves
1189     // address arithmetic.
1190     if ((AM.hasSymbolicDisplacement() && !Backup.hasSymbolicDisplacement()) +
1191         ((AM.Disp != 0) && (Backup.Disp == 0)) +
1192         (AM.Segment.getNode() && !Backup.Segment.getNode()) >= 2)
1193       --Cost;
1194     // If it doesn't look like it may be an overall win, don't do it.
1195     if (Cost >= 0) {
1196       AM = Backup;
1197       break;
1198     }
1199
1200     // Ok, the transformation is legal and appears profitable. Go for it.
1201     SDValue Zero = CurDAG->getConstant(0, N.getValueType());
1202     SDValue Neg = CurDAG->getNode(ISD::SUB, dl, N.getValueType(), Zero, RHS);
1203     AM.IndexReg = Neg;
1204     AM.Scale = 1;
1205
1206     // Insert the new nodes into the topological ordering.
1207     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Zero);
1208     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Neg);
1209     return false;
1210   }
1211
1212   case ISD::ADD: {
1213     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1214     // it if it gets CSE'd with a different node.
1215     HandleSDNode Handle(N);
1216
1217     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1218     if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1219         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1))
1220       return false;
1221     AM = Backup;
1222
1223     // Try again after commuting the operands.
1224     if (!MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1)&&
1225         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(0), AM, Depth+1))
1226       return false;
1227     AM = Backup;
1228
1229     // If we couldn't fold both operands into the address at the same time,
1230     // see if we can just put each operand into a register and fold at least
1231     // the add.
1232     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1233         !AM.Base_Reg.getNode() &&
1234         !AM.IndexReg.getNode()) {
1235       N = Handle.getValue();
1236       AM.Base_Reg = N.getOperand(0);
1237       AM.IndexReg = N.getOperand(1);
1238       AM.Scale = 1;
1239       return false;
1240     }
1241     N = Handle.getValue();
1242     break;
1243   }
1244
1245   case ISD::OR:
1246     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
1247     if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(N)) {
1248       X86ISelAddressMode Backup = AM;
1249       ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1250
1251       // Start with the LHS as an addr mode.
1252       if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1253           !FoldOffsetIntoAddress(CN->getSExtValue(), AM))
1254         return false;
1255       AM = Backup;
1256     }
1257     break;
1258
1259   case ISD::AND: {
1260     // Perform some heroic transforms on an and of a constant-count shift
1261     // with a constant to enable use of the scaled offset field.
1262
1263     // Scale must not be used already.
1264     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1265
1266     SDValue Shift = N.getOperand(0);
1267     if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL && Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
1268     SDValue X = Shift.getOperand(0);
1269
1270     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1271     // addressing mode optimizations.
1272     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1273
1274     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)))
1275       break;
1276     uint64_t Mask = N.getConstantOperandVal(1);
1277
1278     // Try to fold the mask and shift into an extract and scale.
1279     if (!FoldMaskAndShiftToExtract(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1280       return false;
1281
1282     // Try to fold the mask and shift directly into the scale.
1283     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1284       return false;
1285
1286     // Try to swap the mask and shift to place shifts which can be done as
1287     // a scale on the outside of the mask.
1288     if (!FoldMaskedShiftToScaledMask(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1289       return false;
1290     break;
1291   }
1292   }
1293
1294   return MatchAddressBase(N, AM);
1295 }
1296
1297 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1298 /// specified addressing mode without any further recursion.
1299 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
1300   // Is the base register already occupied?
1301   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base_Reg.getNode()) {
1302     // If so, check to see if the scale index register is set.
1303     if (!AM.IndexReg.getNode()) {
1304       AM.IndexReg = N;
1305       AM.Scale = 1;
1306       return false;
1307     }
1308
1309     // Otherwise, we cannot select it.
1310     return true;
1311   }
1312
1313   // Default, generate it as a register.
1314   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1315   AM.Base_Reg = N;
1316   return false;
1317 }
1318
1319 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1320 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1321 /// match by reference.
1322 ///
1323 /// Parent is the parent node of the addr operand that is being matched.  It
1324 /// is always a load, store, atomic node, or null.  It is only null when
1325 /// checking memory operands for inline asm nodes.
1326 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
1327                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1328                                  SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1329   X86ISelAddressMode AM;
1330
1331   if (Parent &&
1332       // This list of opcodes are all the nodes that have an "addr:$ptr" operand
1333       // that are not a MemSDNode, and thus don't have proper addrspace info.
1334       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_W_CHAIN && // unaligned loads, fixme
1335       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_VOID && // nontemporal stores
1336       Parent->getOpcode() != X86ISD::TLSCALL && // Fixme
1337       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_SETJMP && // setjmp
1338       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_LONGJMP) { // longjmp
1339     unsigned AddrSpace =
1340       cast<MemSDNode>(Parent)->getPointerInfo().getAddrSpace();
1341     // AddrSpace 256 -> GS, 257 -> FS.
1342     if (AddrSpace == 256)
1343       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
1344     if (AddrSpace == 257)
1345       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
1346   }
1347
1348   if (MatchAddress(N, AM))
1349     return false;
1350
1351   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1352   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1353     if (!AM.Base_Reg.getNode())
1354       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1355   }
1356
1357   if (!AM.IndexReg.getNode())
1358     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1359
1360   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1361   return true;
1362 }
1363
1364 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1365 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1366 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1367 ///
1368 /// We also return:
1369 ///   PatternChainNode: this is the matched node that has a chain input and
1370 ///   output.
1371 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDNode *Root,
1372                                           SDValue N, SDValue &Base,
1373                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1374                                           SDValue &Disp, SDValue &Segment,
1375                                           SDValue &PatternNodeWithChain) {
1376   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1377     PatternNodeWithChain = N.getOperand(0);
1378     if (ISD::isNON_EXTLoad(PatternNodeWithChain.getNode()) &&
1379         PatternNodeWithChain.hasOneUse() &&
1380         IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1381         IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1382       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(PatternNodeWithChain);
1383       if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1384         return false;
1385       return true;
1386     }
1387   }
1388
1389   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1390   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1391   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1392       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1393       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
1394       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1395       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1396       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse() &&
1397       IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1398       IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1399     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1400     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1401     if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1402       return false;
1403     PatternNodeWithChain = SDValue(LD, 0);
1404     return true;
1405   }
1406   return false;
1407 }
1408
1409
1410 bool X86DAGToDAGISel::SelectMOV64Imm32(SDValue N, SDValue &Imm) {
1411   if (const ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1412     uint64_t ImmVal = CN->getZExtValue();
1413     if ((uint32_t)ImmVal != (uint64_t)ImmVal)
1414       return false;
1415
1416     Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmVal, MVT::i64);
1417     return true;
1418   }
1419
1420   // In static codegen with small code model, we can get the address of a label
1421   // into a register with 'movl'. TableGen has already made sure we're looking
1422   // at a label of some kind.
1423   assert(N->getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1424          "Unexpected node type for MOV32ri64");
1425   N = N.getOperand(0);
1426
1427   if (N->getOpcode() != ISD::TargetConstantPool &&
1428       N->getOpcode() != ISD::TargetJumpTable &&
1429       N->getOpcode() != ISD::TargetGlobalAddress &&
1430       N->getOpcode() != ISD::TargetExternalSymbol &&
1431       N->getOpcode() != ISD::TargetBlockAddress)
1432     return false;
1433
1434   Imm = N;
1435   return TM.getCodeModel() == CodeModel::Small;
1436 }
1437
1438 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEA64_32Addr(SDValue N, SDValue &Base,
1439                                          SDValue &Scale, SDValue &Index,
1440                                          SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1441   if (!SelectLEAAddr(N, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1442     return false;
1443
1444   SDLoc DL(N);
1445   RegisterSDNode *RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Base);
1446   if (RN && RN->getReg() == 0)
1447     Base = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1448   else if (Base.getValueType() == MVT::i32 && !dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Base)) {
1449     // Base could already be %rip, particularly in the x32 ABI.
1450     Base = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1451                        TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1452                        CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i64),
1453                        Base,
1454                        CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, MVT::i32)),
1455                    0);
1456   }
1457
1458   RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Index);
1459   if (RN && RN->getReg() == 0)
1460     Index = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1461   else {
1462     assert(Index.getValueType() == MVT::i32 &&
1463            "Expect to be extending 32-bit registers for use in LEA");
1464     Index = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1465                         TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1466                         CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i64),
1467                         Index,
1468                         CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, MVT::i32)),
1469                     0);
1470   }
1471
1472   return true;
1473 }
1474
1475 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1476 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1477 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue N,
1478                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1479                                     SDValue &Index, SDValue &Disp,
1480                                     SDValue &Segment) {
1481   X86ISelAddressMode AM;
1482
1483   // Set AM.Segment to prevent MatchAddress from using one. LEA doesn't support
1484   // segments.
1485   SDValue Copy = AM.Segment;
1486   SDValue T = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1487   AM.Segment = T;
1488   if (MatchAddress(N, AM))
1489     return false;
1490   assert (T == AM.Segment);
1491   AM.Segment = Copy;
1492
1493   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1494   unsigned Complexity = 0;
1495   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1496     if (AM.Base_Reg.getNode())
1497       Complexity = 1;
1498     else
1499       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1500   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1501     Complexity = 4;
1502
1503   if (AM.IndexReg.getNode())
1504     Complexity++;
1505   else
1506     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1507
1508   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1509   // a simple shift.
1510   if (AM.Scale > 1)
1511     Complexity++;
1512
1513   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1514   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1515   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1516   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1517   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1518   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1519     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1520     // addresses.
1521     if (Subtarget->is64Bit())
1522       Complexity = 4;
1523     else
1524       Complexity += 2;
1525   }
1526
1527   if (AM.Disp && (AM.Base_Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1528     Complexity++;
1529
1530   // If it isn't worth using an LEA, reject it.
1531   if (Complexity <= 2)
1532     return false;
1533
1534   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1535   return true;
1536 }
1537
1538 /// SelectTLSADDRAddr - This is only run on TargetGlobalTLSAddress nodes.
1539 bool X86DAGToDAGISel::SelectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
1540                                         SDValue &Scale, SDValue &Index,
1541                                         SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1542   assert(N.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress);
1543   const GlobalAddressSDNode *GA = cast<GlobalAddressSDNode>(N);
1544
1545   X86ISelAddressMode AM;
1546   AM.GV = GA->getGlobal();
1547   AM.Disp += GA->getOffset();
1548   AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, N.getValueType());
1549   AM.SymbolFlags = GA->getTargetFlags();
1550
1551   if (N.getValueType() == MVT::i32) {
1552     AM.Scale = 1;
1553     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(X86::EBX, MVT::i32);
1554   } else {
1555     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1556   }
1557
1558   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1559   return true;
1560 }
1561
1562
1563 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
1564                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1565                                   SDValue &Index, SDValue &Disp,
1566                                   SDValue &Segment) {
1567   if (!ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) ||
1568       !IsProfitableToFold(N, P, P) ||
1569       !IsLegalToFold(N, P, P, OptLevel))
1570     return false;
1571
1572   return SelectAddr(N.getNode(),
1573                     N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1574 }
1575
1576 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1577 /// the global base register. Output instructions required to
1578 /// initialize the global base register, if necessary.
1579 ///
1580 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1581   unsigned GlobalBaseReg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1582   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI->getPointerTy()).getNode();
1583 }
1584
1585 /// Atomic opcode table
1586 ///
1587 enum AtomicOpc {
1588   ADD,
1589   SUB,
1590   INC,
1591   DEC,
1592   OR,
1593   AND,
1594   XOR,
1595   AtomicOpcEnd
1596 };
1597
1598 enum AtomicSz {
1599   ConstantI8,
1600   I8,
1601   SextConstantI16,
1602   ConstantI16,
1603   I16,
1604   SextConstantI32,
1605   ConstantI32,
1606   I32,
1607   SextConstantI64,
1608   ConstantI64,
1609   I64,
1610   AtomicSzEnd
1611 };
1612
1613 static const uint16_t AtomicOpcTbl[AtomicOpcEnd][AtomicSzEnd] = {
1614   {
1615     X86::LOCK_ADD8mi,
1616     X86::LOCK_ADD8mr,
1617     X86::LOCK_ADD16mi8,
1618     X86::LOCK_ADD16mi,
1619     X86::LOCK_ADD16mr,
1620     X86::LOCK_ADD32mi8,
1621     X86::LOCK_ADD32mi,
1622     X86::LOCK_ADD32mr,
1623     X86::LOCK_ADD64mi8,
1624     X86::LOCK_ADD64mi32,
1625     X86::LOCK_ADD64mr,
1626   },
1627   {
1628     X86::LOCK_SUB8mi,
1629     X86::LOCK_SUB8mr,
1630     X86::LOCK_SUB16mi8,
1631     X86::LOCK_SUB16mi,
1632     X86::LOCK_SUB16mr,
1633     X86::LOCK_SUB32mi8,
1634     X86::LOCK_SUB32mi,
1635     X86::LOCK_SUB32mr,
1636     X86::LOCK_SUB64mi8,
1637     X86::LOCK_SUB64mi32,
1638     X86::LOCK_SUB64mr,
1639   },
1640   {
1641     0,
1642     X86::LOCK_INC8m,
1643     0,
1644     0,
1645     X86::LOCK_INC16m,
1646     0,
1647     0,
1648     X86::LOCK_INC32m,
1649     0,
1650     0,
1651     X86::LOCK_INC64m,
1652   },
1653   {
1654     0,
1655     X86::LOCK_DEC8m,
1656     0,
1657     0,
1658     X86::LOCK_DEC16m,
1659     0,
1660     0,
1661     X86::LOCK_DEC32m,
1662     0,
1663     0,
1664     X86::LOCK_DEC64m,
1665   },
1666   {
1667     X86::LOCK_OR8mi,
1668     X86::LOCK_OR8mr,
1669     X86::LOCK_OR16mi8,
1670     X86::LOCK_OR16mi,
1671     X86::LOCK_OR16mr,
1672     X86::LOCK_OR32mi8,
1673     X86::LOCK_OR32mi,
1674     X86::LOCK_OR32mr,
1675     X86::LOCK_OR64mi8,
1676     X86::LOCK_OR64mi32,
1677     X86::LOCK_OR64mr,
1678   },
1679   {
1680     X86::LOCK_AND8mi,
1681     X86::LOCK_AND8mr,
1682     X86::LOCK_AND16mi8,
1683     X86::LOCK_AND16mi,
1684     X86::LOCK_AND16mr,
1685     X86::LOCK_AND32mi8,
1686     X86::LOCK_AND32mi,
1687     X86::LOCK_AND32mr,
1688     X86::LOCK_AND64mi8,
1689     X86::LOCK_AND64mi32,
1690     X86::LOCK_AND64mr,
1691   },
1692   {
1693     X86::LOCK_XOR8mi,
1694     X86::LOCK_XOR8mr,
1695     X86::LOCK_XOR16mi8,
1696     X86::LOCK_XOR16mi,
1697     X86::LOCK_XOR16mr,
1698     X86::LOCK_XOR32mi8,
1699     X86::LOCK_XOR32mi,
1700     X86::LOCK_XOR32mr,
1701     X86::LOCK_XOR64mi8,
1702     X86::LOCK_XOR64mi32,
1703     X86::LOCK_XOR64mr,
1704   }
1705 };
1706
1707 // Return the target constant operand for atomic-load-op and do simple
1708 // translations, such as from atomic-load-add to lock-sub. The return value is
1709 // one of the following 3 cases:
1710 // + target-constant, the operand could be supported as a target constant.
1711 // + empty, the operand is not needed any more with the new op selected.
1712 // + non-empty, otherwise.
1713 static SDValue getAtomicLoadArithTargetConstant(SelectionDAG *CurDAG,
1714                                                 SDLoc dl,
1715                                                 enum AtomicOpc &Op, MVT NVT,
1716                                                 SDValue Val,
1717                                                 const X86Subtarget *Subtarget) {
1718   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Val)) {
1719     int64_t CNVal = CN->getSExtValue();
1720     // Quit if not 32-bit imm.
1721     if ((int32_t)CNVal != CNVal)
1722       return Val;
1723     // Quit if INT32_MIN: it would be negated as it is negative and overflow,
1724     // producing an immediate that does not fit in the 32 bits available for
1725     // an immediate operand to sub. However, it still fits in 32 bits for the
1726     // add (since it is not negated) so we can return target-constant.
1727     if (CNVal == INT32_MIN)
1728       return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, NVT);
1729     // For atomic-load-add, we could do some optimizations.
1730     if (Op == ADD) {
1731       // Translate to INC/DEC if ADD by 1 or -1.
1732       if (((CNVal == 1) || (CNVal == -1)) && !Subtarget->slowIncDec()) {
1733         Op = (CNVal == 1) ? INC : DEC;
1734         // No more constant operand after being translated into INC/DEC.
1735         return SDValue();
1736       }
1737       // Translate to SUB if ADD by negative value.
1738       if (CNVal < 0) {
1739         Op = SUB;
1740         CNVal = -CNVal;
1741       }
1742     }
1743     return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, NVT);
1744   }
1745
1746   // If the value operand is single-used, try to optimize it.
1747   if (Op == ADD && Val.hasOneUse()) {
1748     // Translate (atomic-load-add ptr (sub 0 x)) back to (lock-sub x).
1749     if (Val.getOpcode() == ISD::SUB && X86::isZeroNode(Val.getOperand(0))) {
1750       Op = SUB;
1751       return Val.getOperand(1);
1752     }
1753     // A special case for i16, which needs truncating as, in most cases, it's
1754     // promoted to i32. We will translate
1755     // (atomic-load-add (truncate (sub 0 x))) to (lock-sub (EXTRACT_SUBREG x))
1756     if (Val.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && NVT == MVT::i16 &&
1757         Val.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1758         X86::isZeroNode(Val.getOperand(0).getOperand(0))) {
1759       Op = SUB;
1760       Val = Val.getOperand(0);
1761       return CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl, NVT,
1762                                             Val.getOperand(1));
1763     }
1764   }
1765
1766   return Val;
1767 }
1768
1769 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomicLoadArith(SDNode *Node, MVT NVT) {
1770   if (Node->hasAnyUseOfValue(0))
1771     return nullptr;
1772
1773   SDLoc dl(Node);
1774
1775   // Optimize common patterns for __sync_or_and_fetch and similar arith
1776   // operations where the result is not used. This allows us to use the "lock"
1777   // version of the arithmetic instruction.
1778   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1779   SDValue Ptr = Node->getOperand(1);
1780   SDValue Val = Node->getOperand(2);
1781   SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
1782   if (!SelectAddr(Node, Ptr, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1783     return nullptr;
1784
1785   // Which index into the table.
1786   enum AtomicOpc Op;
1787   switch (Node->getOpcode()) {
1788     default:
1789       return nullptr;
1790     case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1791       Op = OR;
1792       break;
1793     case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1794       Op = AND;
1795       break;
1796     case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1797       Op = XOR;
1798       break;
1799     case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1800       Op = ADD;
1801       break;
1802   }
1803
1804   Val = getAtomicLoadArithTargetConstant(CurDAG, dl, Op, NVT, Val, Subtarget);
1805   bool isUnOp = !Val.getNode();
1806   bool isCN = Val.getNode() && (Val.getOpcode() == ISD::TargetConstant);
1807
1808   unsigned Opc = 0;
1809   switch (NVT.SimpleTy) {
1810     default: return nullptr;
1811     case MVT::i8:
1812       if (isCN)
1813         Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI8];
1814       else
1815         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I8];
1816       break;
1817     case MVT::i16:
1818       if (isCN) {
1819         if (immSext8(Val.getNode()))
1820           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI16];
1821         else
1822           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI16];
1823       } else
1824         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I16];
1825       break;
1826     case MVT::i32:
1827       if (isCN) {
1828         if (immSext8(Val.getNode()))
1829           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI32];
1830         else
1831           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI32];
1832       } else
1833         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I32];
1834       break;
1835     case MVT::i64:
1836       if (isCN) {
1837         if (immSext8(Val.getNode()))
1838           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI64];
1839         else if (i64immSExt32(Val.getNode()))
1840           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI64];
1841         else
1842           llvm_unreachable("True 64 bits constant in SelectAtomicLoadArith");
1843       } else
1844         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I64];
1845       break;
1846   }
1847
1848   assert(Opc != 0 && "Invalid arith lock transform!");
1849
1850   // Building the new node.
1851   SDValue Ret;
1852   if (isUnOp) {
1853     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Chain };
1854     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1855   } else {
1856     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Val, Chain };
1857     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1858   }
1859
1860   // Copying the MachineMemOperand.
1861   MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(1);
1862   MemOp[0] = cast<MemSDNode>(Node)->getMemOperand();
1863   cast<MachineSDNode>(Ret)->setMemRefs(MemOp, MemOp + 1);
1864
1865   // We need to have two outputs as that is what the original instruction had.
1866   // So we add a dummy, undefined output. This is safe as we checked first
1867   // that no-one uses our output anyway.
1868   SDValue Undef = SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF,
1869                                                  dl, NVT), 0);
1870   SDValue RetVals[] = { Undef, Ret };
1871   return CurDAG->getMergeValues(RetVals, dl).getNode();
1872 }
1873
1874 /// HasNoSignedComparisonUses - Test whether the given X86ISD::CMP node has
1875 /// any uses which require the SF or OF bits to be accurate.
1876 static bool HasNoSignedComparisonUses(SDNode *N) {
1877   // Examine each user of the node.
1878   for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(),
1879          UE = N->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1880     // Only examine CopyToReg uses.
1881     if (UI->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
1882       return false;
1883     // Only examine CopyToReg uses that copy to EFLAGS.
1884     if (cast<RegisterSDNode>(UI->getOperand(1))->getReg() !=
1885           X86::EFLAGS)
1886       return false;
1887     // Examine each user of the CopyToReg use.
1888     for (SDNode::use_iterator FlagUI = UI->use_begin(),
1889            FlagUE = UI->use_end(); FlagUI != FlagUE; ++FlagUI) {
1890       // Only examine the Flag result.
1891       if (FlagUI.getUse().getResNo() != 1) continue;
1892       // Anything unusual: assume conservatively.
1893       if (!FlagUI->isMachineOpcode()) return false;
1894       // Examine the opcode of the user.
1895       switch (FlagUI->getMachineOpcode()) {
1896       // These comparisons don't treat the most significant bit specially.
1897       case X86::SETAr: case X86::SETAEr: case X86::SETBr: case X86::SETBEr:
1898       case X86::SETEr: case X86::SETNEr: case X86::SETPr: case X86::SETNPr:
1899       case X86::SETAm: case X86::SETAEm: case X86::SETBm: case X86::SETBEm:
1900       case X86::SETEm: case X86::SETNEm: case X86::SETPm: case X86::SETNPm:
1901       case X86::JA_1: case X86::JAE_1: case X86::JB_1: case X86::JBE_1:
1902       case X86::JE_1: case X86::JNE_1: case X86::JP_1: case X86::JNP_1:
1903       case X86::CMOVA16rr: case X86::CMOVA16rm:
1904       case X86::CMOVA32rr: case X86::CMOVA32rm:
1905       case X86::CMOVA64rr: case X86::CMOVA64rm:
1906       case X86::CMOVAE16rr: case X86::CMOVAE16rm:
1907       case X86::CMOVAE32rr: case X86::CMOVAE32rm:
1908       case X86::CMOVAE64rr: case X86::CMOVAE64rm:
1909       case X86::CMOVB16rr: case X86::CMOVB16rm:
1910       case X86::CMOVB32rr: case X86::CMOVB32rm:
1911       case X86::CMOVB64rr: case X86::CMOVB64rm:
1912       case X86::CMOVBE16rr: case X86::CMOVBE16rm:
1913       case X86::CMOVBE32rr: case X86::CMOVBE32rm:
1914       case X86::CMOVBE64rr: case X86::CMOVBE64rm:
1915       case X86::CMOVE16rr: case X86::CMOVE16rm:
1916       case X86::CMOVE32rr: case X86::CMOVE32rm:
1917       case X86::CMOVE64rr: case X86::CMOVE64rm:
1918       case X86::CMOVNE16rr: case X86::CMOVNE16rm:
1919       case X86::CMOVNE32rr: case X86::CMOVNE32rm:
1920       case X86::CMOVNE64rr: case X86::CMOVNE64rm:
1921       case X86::CMOVNP16rr: case X86::CMOVNP16rm:
1922       case X86::CMOVNP32rr: case X86::CMOVNP32rm:
1923       case X86::CMOVNP64rr: case X86::CMOVNP64rm:
1924       case X86::CMOVP16rr: case X86::CMOVP16rm:
1925       case X86::CMOVP32rr: case X86::CMOVP32rm:
1926       case X86::CMOVP64rr: case X86::CMOVP64rm:
1927         continue;
1928       // Anything else: assume conservatively.
1929       default: return false;
1930       }
1931     }
1932   }
1933   return true;
1934 }
1935
1936 /// isLoadIncOrDecStore - Check whether or not the chain ending in StoreNode
1937 /// is suitable for doing the {load; increment or decrement; store} to modify
1938 /// transformation.
1939 static bool isLoadIncOrDecStore(StoreSDNode *StoreNode, unsigned Opc,
1940                                 SDValue StoredVal, SelectionDAG *CurDAG,
1941                                 LoadSDNode* &LoadNode, SDValue &InputChain) {
1942
1943   // is the value stored the result of a DEC or INC?
1944   if (!(Opc == X86ISD::DEC || Opc == X86ISD::INC)) return false;
1945
1946   // is the stored value result 0 of the load?
1947   if (StoredVal.getResNo() != 0) return false;
1948
1949   // are there other uses of the loaded value than the inc or dec?
1950   if (!StoredVal.getNode()->hasNUsesOfValue(1, 0)) return false;
1951
1952   // is the store non-extending and non-indexed?
1953   if (!ISD::isNormalStore(StoreNode) || StoreNode->isNonTemporal())
1954     return false;
1955
1956   SDValue Load = StoredVal->getOperand(0);
1957   // Is the stored value a non-extending and non-indexed load?
1958   if (!ISD::isNormalLoad(Load.getNode())) return false;
1959
1960   // Return LoadNode by reference.
1961   LoadNode = cast<LoadSDNode>(Load);
1962   // is the size of the value one that we can handle? (i.e. 64, 32, 16, or 8)
1963   EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
1964   if (LdVT != MVT::i64 && LdVT != MVT::i32 && LdVT != MVT::i16 &&
1965       LdVT != MVT::i8)
1966     return false;
1967
1968   // Is store the only read of the loaded value?
1969   if (!Load.hasOneUse())
1970     return false;
1971
1972   // Is the address of the store the same as the load?
1973   if (LoadNode->getBasePtr() != StoreNode->getBasePtr() ||
1974       LoadNode->getOffset() != StoreNode->getOffset())
1975     return false;
1976
1977   // Check if the chain is produced by the load or is a TokenFactor with
1978   // the load output chain as an operand. Return InputChain by reference.
1979   SDValue Chain = StoreNode->getChain();
1980
1981   bool ChainCheck = false;
1982   if (Chain == Load.getValue(1)) {
1983     ChainCheck = true;
1984     InputChain = LoadNode->getChain();
1985   } else if (Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
1986     SmallVector<SDValue, 4> ChainOps;
1987     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1988       SDValue Op = Chain.getOperand(i);
1989       if (Op == Load.getValue(1)) {
1990         ChainCheck = true;
1991         continue;
1992       }
1993
1994       // Make sure using Op as part of the chain would not cause a cycle here.
1995       // In theory, we could check whether the chain node is a predecessor of
1996       // the load. But that can be very expensive. Instead visit the uses and
1997       // make sure they all have smaller node id than the load.
1998       int LoadId = LoadNode->getNodeId();
1999       for (SDNode::use_iterator UI = Op.getNode()->use_begin(),
2000              UE = UI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2001         if (UI.getUse().getResNo() != 0)
2002           continue;
2003         if (UI->getNodeId() > LoadId)
2004           return false;
2005       }
2006
2007       ChainOps.push_back(Op);
2008     }
2009
2010     if (ChainCheck)
2011       // Make a new TokenFactor with all the other input chains except
2012       // for the load.
2013       InputChain = CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Chain),
2014                                    MVT::Other, ChainOps);
2015   }
2016   if (!ChainCheck)
2017     return false;
2018
2019   return true;
2020 }
2021
2022 /// getFusedLdStOpcode - Get the appropriate X86 opcode for an in memory
2023 /// increment or decrement. Opc should be X86ISD::DEC or X86ISD::INC.
2024 static unsigned getFusedLdStOpcode(EVT &LdVT, unsigned Opc) {
2025   if (Opc == X86ISD::DEC) {
2026     if (LdVT == MVT::i64) return X86::DEC64m;
2027     if (LdVT == MVT::i32) return X86::DEC32m;
2028     if (LdVT == MVT::i16) return X86::DEC16m;
2029     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::DEC8m;
2030   } else {
2031     assert(Opc == X86ISD::INC && "unrecognized opcode");
2032     if (LdVT == MVT::i64) return X86::INC64m;
2033     if (LdVT == MVT::i32) return X86::INC32m;
2034     if (LdVT == MVT::i16) return X86::INC16m;
2035     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::INC8m;
2036   }
2037   llvm_unreachable("unrecognized size for LdVT");
2038 }
2039
2040 /// SelectGather - Customized ISel for GATHER operations.
2041 ///
2042 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectGather(SDNode *Node, unsigned Opc) {
2043   // Operands of Gather: VSrc, Base, VIdx, VMask, Scale
2044   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
2045   SDValue VSrc = Node->getOperand(2);
2046   SDValue Base = Node->getOperand(3);
2047   SDValue VIdx = Node->getOperand(4);
2048   SDValue VMask = Node->getOperand(5);
2049   ConstantSDNode *Scale = dyn_cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(6));
2050   if (!Scale)
2051     return nullptr;
2052
2053   SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(VSrc.getValueType(), VSrc.getValueType(),
2054                                    MVT::Other);
2055
2056   // Memory Operands: Base, Scale, Index, Disp, Segment
2057   SDValue Disp = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
2058   SDValue Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
2059   const SDValue Ops[] = { VSrc, Base, getI8Imm(Scale->getSExtValue()), VIdx,
2060                           Disp, Segment, VMask, Chain};
2061   SDNode *ResNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, SDLoc(Node), VTs, Ops);
2062   // Node has 2 outputs: VDst and MVT::Other.
2063   // ResNode has 3 outputs: VDst, VMask_wb, and MVT::Other.
2064   // We replace VDst of Node with VDst of ResNode, and Other of Node with Other
2065   // of ResNode.
2066   ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(ResNode, 0));
2067   ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(ResNode, 2));
2068   return ResNode;
2069 }
2070
2071 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDNode *Node) {
2072   MVT NVT = Node->getSimpleValueType(0);
2073   unsigned Opc, MOpc;
2074   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
2075   SDLoc dl(Node);
2076
2077   DEBUG(dbgs() << "Selecting: "; Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2078
2079   if (Node->isMachineOpcode()) {
2080     DEBUG(dbgs() << "== ";  Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2081     Node->setNodeId(-1);
2082     return nullptr;   // Already selected.
2083   }
2084
2085   switch (Opcode) {
2086   default: break;
2087   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: {
2088     unsigned IntNo = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
2089     switch (IntNo) {
2090     default: break;
2091     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:
2092     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256:
2093     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:
2094     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256:
2095     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:
2096     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256:
2097     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:
2098     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256:
2099     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:
2100     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:
2101     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:
2102     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:
2103     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:
2104     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:
2105     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:
2106     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256: {
2107       if (!Subtarget->hasAVX2())
2108         break;
2109       unsigned Opc;
2110       switch (IntNo) {
2111       default: llvm_unreachable("Impossible intrinsic");
2112       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:     Opc = X86::VGATHERDPDrm;  break;
2113       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256: Opc = X86::VGATHERDPDYrm; break;
2114       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:     Opc = X86::VGATHERQPDrm;  break;
2115       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256: Opc = X86::VGATHERQPDYrm; break;
2116       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:     Opc = X86::VGATHERDPSrm;  break;
2117       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256: Opc = X86::VGATHERDPSYrm; break;
2118       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:     Opc = X86::VGATHERQPSrm;  break;
2119       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256: Opc = X86::VGATHERQPSYrm; break;
2120       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:      Opc = X86::VPGATHERDQrm;  break;
2121       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:  Opc = X86::VPGATHERDQYrm; break;
2122       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:      Opc = X86::VPGATHERQQrm;  break;
2123       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:  Opc = X86::VPGATHERQQYrm; break;
2124       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:      Opc = X86::VPGATHERDDrm;  break;
2125       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:  Opc = X86::VPGATHERDDYrm; break;
2126       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:      Opc = X86::VPGATHERQDrm;  break;
2127       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256:  Opc = X86::VPGATHERQDYrm; break;
2128       }
2129       SDNode *RetVal = SelectGather(Node, Opc);
2130       if (RetVal)
2131         // We already called ReplaceUses inside SelectGather.
2132         return nullptr;
2133       break;
2134     }
2135     }
2136     break;
2137   }
2138   case X86ISD::GlobalBaseReg:
2139     return getGlobalBaseReg();
2140
2141   case X86ISD::SHRUNKBLEND: {
2142     // SHRUNKBLEND selects like a regular VSELECT.
2143     SDValue VSelect = CurDAG->getNode(
2144         ISD::VSELECT, SDLoc(Node), Node->getValueType(0), Node->getOperand(0),
2145         Node->getOperand(1), Node->getOperand(2));
2146     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), VSelect);
2147     SelectCode(VSelect.getNode());
2148     // We already called ReplaceUses.
2149     return nullptr;
2150   }
2151
2152   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2153   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2154   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2155   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD: {
2156     SDNode *RetVal = SelectAtomicLoadArith(Node, NVT);
2157     if (RetVal)
2158       return RetVal;
2159     break;
2160   }
2161   case ISD::AND:
2162   case ISD::OR:
2163   case ISD::XOR: {
2164     // For operations of the form (x << C1) op C2, check if we can use a smaller
2165     // encoding for C2 by transforming it into (x op (C2>>C1)) << C1.
2166     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2167     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2168
2169     if (N0->getOpcode() != ISD::SHL || !N0->hasOneUse())
2170       break;
2171
2172     // i8 is unshrinkable, i16 should be promoted to i32.
2173     if (NVT != MVT::i32 && NVT != MVT::i64)
2174       break;
2175
2176     ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
2177     ConstantSDNode *ShlCst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1));
2178     if (!Cst || !ShlCst)
2179       break;
2180
2181     int64_t Val = Cst->getSExtValue();
2182     uint64_t ShlVal = ShlCst->getZExtValue();
2183
2184     // Make sure that we don't change the operation by removing bits.
2185     // This only matters for OR and XOR, AND is unaffected.
2186     uint64_t RemovedBitsMask = (1ULL << ShlVal) - 1;
2187     if (Opcode != ISD::AND && (Val & RemovedBitsMask) != 0)
2188       break;
2189
2190     unsigned ShlOp, Op;
2191     MVT CstVT = NVT;
2192
2193     // Check the minimum bitwidth for the new constant.
2194     // TODO: AND32ri is the same as AND64ri32 with zext imm.
2195     // TODO: MOV32ri+OR64r is cheaper than MOV64ri64+OR64rr
2196     // TODO: Using 16 and 8 bit operations is also possible for or32 & xor32.
2197     if (!isInt<8>(Val) && isInt<8>(Val >> ShlVal))
2198       CstVT = MVT::i8;
2199     else if (!isInt<32>(Val) && isInt<32>(Val >> ShlVal))
2200       CstVT = MVT::i32;
2201
2202     // Bail if there is no smaller encoding.
2203     if (NVT == CstVT)
2204       break;
2205
2206     switch (NVT.SimpleTy) {
2207     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2208     case MVT::i32:
2209       assert(CstVT == MVT::i8);
2210       ShlOp = X86::SHL32ri;
2211
2212       switch (Opcode) {
2213       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2214       case ISD::AND: Op = X86::AND32ri8; break;
2215       case ISD::OR:  Op =  X86::OR32ri8; break;
2216       case ISD::XOR: Op = X86::XOR32ri8; break;
2217       }
2218       break;
2219     case MVT::i64:
2220       assert(CstVT == MVT::i8 || CstVT == MVT::i32);
2221       ShlOp = X86::SHL64ri;
2222
2223       switch (Opcode) {
2224       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2225       case ISD::AND: Op = CstVT==MVT::i8? X86::AND64ri8 : X86::AND64ri32; break;
2226       case ISD::OR:  Op = CstVT==MVT::i8?  X86::OR64ri8 :  X86::OR64ri32; break;
2227       case ISD::XOR: Op = CstVT==MVT::i8? X86::XOR64ri8 : X86::XOR64ri32; break;
2228       }
2229       break;
2230     }
2231
2232     // Emit the smaller op and the shift.
2233     SDValue NewCst = CurDAG->getTargetConstant(Val >> ShlVal, CstVT);
2234     SDNode *New = CurDAG->getMachineNode(Op, dl, NVT, N0->getOperand(0),NewCst);
2235     return CurDAG->SelectNodeTo(Node, ShlOp, NVT, SDValue(New, 0),
2236                                 getI8Imm(ShlVal));
2237   }
2238   case X86ISD::UMUL8:
2239   case X86ISD::SMUL8: {
2240     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2241     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2242
2243     Opc = (Opcode == X86ISD::SMUL8 ? X86::IMUL8r : X86::MUL8r);
2244
2245     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, X86::AL,
2246                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2247
2248     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, MVT::i32);
2249     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2250     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2251
2252     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2253     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2254     return nullptr;
2255   }
2256
2257   case X86ISD::UMUL: {
2258     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2259     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2260
2261     unsigned LoReg;
2262     switch (NVT.SimpleTy) {
2263     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2264     case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  Opc = X86::MUL8r; break;
2265     case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  Opc = X86::MUL16r; break;
2266     case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; Opc = X86::MUL32r; break;
2267     case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; Opc = X86::MUL64r; break;
2268     }
2269
2270     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
2271                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2272
2273     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::i32);
2274     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2275     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2276
2277     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2278     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2279     ReplaceUses(SDValue(Node, 2), SDValue(CNode, 2));
2280     return nullptr;
2281   }
2282
2283   case ISD::SMUL_LOHI:
2284   case ISD::UMUL_LOHI: {
2285     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2286     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2287
2288     bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
2289     bool hasBMI2 = Subtarget->hasBMI2();
2290     if (!isSigned) {
2291       switch (NVT.SimpleTy) {
2292       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2293       case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
2294       case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
2295       case MVT::i32: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX32rr : X86::MUL32r;
2296                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX32rm : X86::MUL32m; break;
2297       case MVT::i64: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX64rr : X86::MUL64r;
2298                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX64rm : X86::MUL64m; break;
2299       }
2300     } else {
2301       switch (NVT.SimpleTy) {
2302       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2303       case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
2304       case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
2305       case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
2306       case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
2307       }
2308     }
2309
2310     unsigned SrcReg, LoReg, HiReg;
2311     switch (Opc) {
2312     default: llvm_unreachable("Unknown MUL opcode!");
2313     case X86::IMUL8r:
2314     case X86::MUL8r:
2315       SrcReg = LoReg = X86::AL; HiReg = X86::AH;
2316       break;
2317     case X86::IMUL16r:
2318     case X86::MUL16r:
2319       SrcReg = LoReg = X86::AX; HiReg = X86::DX;
2320       break;
2321     case X86::IMUL32r:
2322     case X86::MUL32r:
2323       SrcReg = LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
2324       break;
2325     case X86::IMUL64r:
2326     case X86::MUL64r:
2327       SrcReg = LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
2328       break;
2329     case X86::MULX32rr:
2330       SrcReg = X86::EDX; LoReg = HiReg = 0;
2331       break;
2332     case X86::MULX64rr:
2333       SrcReg = X86::RDX; LoReg = HiReg = 0;
2334       break;
2335     }
2336
2337     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2338     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2339     // Multiply is commmutative.
2340     if (!foldedLoad) {
2341       foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2342       if (foldedLoad)
2343         std::swap(N0, N1);
2344     }
2345
2346     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, SrcReg,
2347                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2348     SDValue ResHi, ResLo;
2349
2350     if (foldedLoad) {
2351       SDValue Chain;
2352       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2353                         InFlag };
2354       if (MOpc == X86::MULX32rm || MOpc == X86::MULX64rm) {
2355         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Other, MVT::Glue);
2356         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2357         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2358         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2359         Chain = SDValue(CNode, 2);
2360         InFlag = SDValue(CNode, 3);
2361       } else {
2362         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2363         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2364         Chain = SDValue(CNode, 0);
2365         InFlag = SDValue(CNode, 1);
2366       }
2367
2368       // Update the chain.
2369       ReplaceUses(N1.getValue(1), Chain);
2370     } else {
2371       SDValue Ops[] = { N1, InFlag };
2372       if (Opc == X86::MULX32rr || Opc == X86::MULX64rr) {
2373         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Glue);
2374         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2375         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2376         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2377         InFlag = SDValue(CNode, 2);
2378       } else {
2379         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Glue);
2380         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2381         InFlag = SDValue(CNode, 0);
2382       }
2383     }
2384
2385     // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
2386     if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit() &&
2387         !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2388       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2389                                               X86::AX, MVT::i16, InFlag);
2390       InFlag = Result.getValue(2);
2391       // Get the low part if needed. Don't use getCopyFromReg for aliasing
2392       // registers.
2393       if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
2394         ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2395           CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2396
2397       // Shift AX down 8 bits.
2398       Result = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
2399                                               Result,
2400                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
2401       // Then truncate it down to i8.
2402       ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2403         CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2404     }
2405     // Copy the low half of the result, if it is needed.
2406     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2407       if (!ResLo.getNode()) {
2408         assert(LoReg && "Register for low half is not defined!");
2409         ResLo = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg, NVT,
2410                                        InFlag);
2411         InFlag = ResLo.getValue(2);
2412       }
2413       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), ResLo);
2414       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResLo.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2415     }
2416     // Copy the high half of the result, if it is needed.
2417     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2418       if (!ResHi.getNode()) {
2419         assert(HiReg && "Register for high half is not defined!");
2420         ResHi = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg, NVT,
2421                                        InFlag);
2422         InFlag = ResHi.getValue(2);
2423       }
2424       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), ResHi);
2425       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResHi.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2426     }
2427
2428     return nullptr;
2429   }
2430
2431   case ISD::SDIVREM:
2432   case ISD::UDIVREM:
2433   case X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG:
2434   case X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG: {
2435     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2436     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2437
2438     bool isSigned = (Opcode == ISD::SDIVREM ||
2439                      Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG);
2440     if (!isSigned) {
2441       switch (NVT.SimpleTy) {
2442       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2443       case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
2444       case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
2445       case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
2446       case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
2447       }
2448     } else {
2449       switch (NVT.SimpleTy) {
2450       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2451       case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
2452       case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
2453       case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
2454       case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
2455       }
2456     }
2457
2458     unsigned LoReg, HiReg, ClrReg;
2459     unsigned SExtOpcode;
2460     switch (NVT.SimpleTy) {
2461     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2462     case MVT::i8:
2463       LoReg = X86::AL;  ClrReg = HiReg = X86::AH;
2464       SExtOpcode = X86::CBW;
2465       break;
2466     case MVT::i16:
2467       LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
2468       ClrReg = X86::DX;
2469       SExtOpcode = X86::CWD;
2470       break;
2471     case MVT::i32:
2472       LoReg = X86::EAX; ClrReg = HiReg = X86::EDX;
2473       SExtOpcode = X86::CDQ;
2474       break;
2475     case MVT::i64:
2476       LoReg = X86::RAX; ClrReg = HiReg = X86::RDX;
2477       SExtOpcode = X86::CQO;
2478       break;
2479     }
2480
2481     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2482     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2483     bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
2484
2485     SDValue InFlag;
2486     if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
2487       // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
2488       // clear the upper 8 bits (AH).
2489       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Move, Chain;
2490       if (TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4)) {
2491         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N0.getOperand(0) };
2492         Move =
2493           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rm8, dl, MVT::i32,
2494                                          MVT::Other, Ops), 0);
2495         Chain = Move.getValue(1);
2496         ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
2497       } else {
2498         Move =
2499           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rr8, dl, MVT::i32, N0),0);
2500         Chain = CurDAG->getEntryNode();
2501       }
2502       Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::EAX, Move, SDValue());
2503       InFlag = Chain.getValue(1);
2504     } else {
2505       InFlag =
2506         CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2507                              LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
2508       if (isSigned && !signBitIsZero) {
2509         // Sign extend the low part into the high part.
2510         InFlag =
2511           SDValue(CurDAG->getMachineNode(SExtOpcode, dl, MVT::Glue, InFlag),0);
2512       } else {
2513         // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
2514         SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOV32r0, dl, NVT), 0);
2515         switch (NVT.SimpleTy) {
2516         case MVT::i16:
2517           ClrNode =
2518               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2519                           TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, dl, MVT::i16, ClrNode,
2520                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_16bit, MVT::i32)),
2521                       0);
2522           break;
2523         case MVT::i32:
2524           break;
2525         case MVT::i64:
2526           ClrNode =
2527               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2528                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2529                           CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i64), ClrNode,
2530                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, MVT::i32)),
2531                       0);
2532           break;
2533         default:
2534           llvm_unreachable("Unexpected division source");
2535         }
2536
2537         InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, ClrReg,
2538                                       ClrNode, InFlag).getValue(1);
2539       }
2540     }
2541
2542     if (foldedLoad) {
2543       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2544                         InFlag };
2545       SDNode *CNode =
2546         CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Glue, Ops);
2547       InFlag = SDValue(CNode, 1);
2548       // Update the chain.
2549       ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
2550     } else {
2551       InFlag =
2552         SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Glue, N1, InFlag), 0);
2553     }
2554
2555     // Prevent use of AH in a REX instruction by explicitly copying it to
2556     // an ABCD_L register.
2557     //
2558     // The current assumption of the register allocator is that isel
2559     // won't generate explicit references to the GR8_ABCD_H registers. If
2560     // the allocator and/or the backend get enhanced to be more robust in
2561     // that regard, this can be, and should be, removed.
2562     if (HiReg == X86::AH && !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2563       SDValue AHCopy = CurDAG->getRegister(X86::AH, MVT::i8);
2564       unsigned AHExtOpcode =
2565           isSigned ? X86::MOVSX32_NOREXrr8 : X86::MOVZX32_NOREXrr8;
2566
2567       SDNode *RNode = CurDAG->getMachineNode(AHExtOpcode, dl, MVT::i32,
2568                                              MVT::Glue, AHCopy, InFlag);
2569       SDValue Result(RNode, 0);
2570       InFlag = SDValue(RNode, 1);
2571
2572       if (Opcode == X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG ||
2573           Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG) {
2574         if (Node->getValueType(1) == MVT::i64) {
2575           // It's not possible to directly movsx AH to a 64bit register, because
2576           // the latter needs the REX prefix, but the former can't have it.
2577           assert(Opcode != X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG &&
2578                  "Unexpected i64 sext of h-register");
2579           Result =
2580               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2581                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2582                           CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i64), Result,
2583                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, MVT::i32)),
2584                       0);
2585         }
2586       } else {
2587         Result =
2588             CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result);
2589       }
2590       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2591       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2592     }
2593     // Copy the division (low) result, if it is needed.
2594     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2595       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2596                                                 LoReg, NVT, InFlag);
2597       InFlag = Result.getValue(2);
2598       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), Result);
2599       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2600     }
2601     // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
2602     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2603       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2604                                               HiReg, NVT, InFlag);
2605       InFlag = Result.getValue(2);
2606       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2607       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2608     }
2609     return nullptr;
2610   }
2611
2612   case X86ISD::CMP:
2613   case X86ISD::SUB: {
2614     // Sometimes a SUB is used to perform comparison.
2615     if (Opcode == X86ISD::SUB && Node->hasAnyUseOfValue(0))
2616       // This node is not a CMP.
2617       break;
2618     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2619     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2620
2621     if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && N0.hasOneUse() &&
2622         HasNoSignedComparisonUses(Node))
2623       N0 = N0.getOperand(0);
2624
2625     // Look for (X86cmp (and $op, $imm), 0) and see if we can convert it to
2626     // use a smaller encoding.
2627     // Look past the truncate if CMP is the only use of it.
2628     if ((N0.getNode()->getOpcode() == ISD::AND ||
2629          (N0.getResNo() == 0 && N0.getNode()->getOpcode() == X86ISD::AND)) &&
2630         N0.getNode()->hasOneUse() &&
2631         N0.getValueType() != MVT::i8 &&
2632         X86::isZeroNode(N1)) {
2633       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getNode()->getOperand(1));
2634       if (!C) break;
2635
2636       // For example, convert "testl %eax, $8" to "testb %al, $8"
2637       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff)) == 0 &&
2638           (!(C->getZExtValue() & 0x80) ||
2639            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2640         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i8);
2641         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2642
2643         // On x86-32, only the ABCD registers have 8-bit subregisters.
2644         if (!Subtarget->is64Bit()) {
2645           const TargetRegisterClass *TRC;
2646           switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2647           case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2648           case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2649           default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2650           }
2651           SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), MVT::i32);
2652           Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2653                                                Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2654         }
2655
2656         // Extract the l-register.
2657         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl,
2658                                                         MVT::i8, Reg);
2659
2660         // Emit a testb.
2661         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri, dl, MVT::i32,
2662                                                  Subreg, Imm);
2663         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2664         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2665         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2666                     SDValue(NewNode, 0));
2667         return nullptr;
2668       }
2669
2670       // For example, "testl %eax, $2048" to "testb %ah, $8".
2671       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff00)) == 0 &&
2672           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2673            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2674         // Shift the immediate right by 8 bits.
2675         SDValue ShiftedImm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue() >> 8,
2676                                                        MVT::i8);
2677         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2678
2679         // Put the value in an ABCD register.
2680         const TargetRegisterClass *TRC;
2681         switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2682         case MVT::i64: TRC = &X86::GR64_ABCDRegClass; break;
2683         case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2684         case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2685         default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2686         }
2687         SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), MVT::i32);
2688         Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2689                                              Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2690
2691         // Extract the h-register.
2692         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit_hi, dl,
2693                                                         MVT::i8, Reg);
2694
2695         // Emit a testb.  The EXTRACT_SUBREG becomes a COPY that can only
2696         // target GR8_NOREX registers, so make sure the register class is
2697         // forced.
2698         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri_NOREX, dl,
2699                                                  MVT::i32, Subreg, ShiftedImm);
2700         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2701         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2702         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2703                     SDValue(NewNode, 0));
2704         return nullptr;
2705       }
2706
2707       // For example, "testl %eax, $32776" to "testw %ax, $32776".
2708       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffff)) == 0 &&
2709           N0.getValueType() != MVT::i16 &&
2710           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2711            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2712         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i16);
2713         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2714
2715         // Extract the 16-bit subregister.
2716         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl,
2717                                                         MVT::i16, Reg);
2718
2719         // Emit a testw.
2720         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST16ri, dl, MVT::i32,
2721                                                  Subreg, Imm);
2722         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2723         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2724         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2725                     SDValue(NewNode, 0));
2726         return nullptr;
2727       }
2728
2729       // For example, "testq %rax, $268468232" to "testl %eax, $268468232".
2730       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffffffff)) == 0 &&
2731           N0.getValueType() == MVT::i64 &&
2732           (!(C->getZExtValue() & 0x80000000) ||
2733            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2734         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), MVT::i32);
2735         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2736
2737         // Extract the 32-bit subregister.
2738         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_32bit, dl,
2739                                                         MVT::i32, Reg);
2740
2741         // Emit a testl.
2742         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST32ri, dl, MVT::i32,
2743                                                  Subreg, Imm);
2744         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2745         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2746         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2747                     SDValue(NewNode, 0));
2748         return nullptr;
2749       }
2750     }
2751     break;
2752   }
2753   case ISD::STORE: {
2754     // Change a chain of {load; incr or dec; store} of the same value into
2755     // a simple increment or decrement through memory of that value, if the
2756     // uses of the modified value and its address are suitable.
2757     // The DEC64m tablegen pattern is currently not able to match the case where
2758     // the EFLAGS on the original DEC are used. (This also applies to
2759     // {INC,DEC}X{64,32,16,8}.)
2760     // We'll need to improve tablegen to allow flags to be transferred from a
2761     // node in the pattern to the result node.  probably with a new keyword
2762     // for example, we have this
2763     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2764     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2765     //   (implicit EFLAGS)]>;
2766     // but maybe need something like this
2767     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2768     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2769     //   (transferrable EFLAGS)]>;
2770
2771     StoreSDNode *StoreNode = cast<StoreSDNode>(Node);
2772     SDValue StoredVal = StoreNode->getOperand(1);
2773     unsigned Opc = StoredVal->getOpcode();
2774
2775     LoadSDNode *LoadNode = nullptr;
2776     SDValue InputChain;
2777     if (!isLoadIncOrDecStore(StoreNode, Opc, StoredVal, CurDAG,
2778                              LoadNode, InputChain))
2779       break;
2780
2781     SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
2782     if (!SelectAddr(LoadNode, LoadNode->getBasePtr(),
2783                     Base, Scale, Index, Disp, Segment))
2784       break;
2785
2786     MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(2);
2787     MemOp[0] = StoreNode->getMemOperand();
2788     MemOp[1] = LoadNode->getMemOperand();
2789     const SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, InputChain };
2790     EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
2791     unsigned newOpc = getFusedLdStOpcode(LdVT, Opc);
2792     MachineSDNode *Result = CurDAG->getMachineNode(newOpc,
2793                                                    SDLoc(Node),
2794                                                    MVT::i32, MVT::Other, Ops);
2795     Result->setMemRefs(MemOp, MemOp + 2);
2796
2797     ReplaceUses(SDValue(StoreNode, 0), SDValue(Result, 1));
2798     ReplaceUses(SDValue(StoredVal.getNode(), 1), SDValue(Result, 0));
2799
2800     return Result;
2801   }
2802   }
2803
2804   SDNode *ResNode = SelectCode(Node);
2805
2806   DEBUG(dbgs() << "=> ";
2807         if (ResNode == nullptr || ResNode == Node)
2808           Node->dump(CurDAG);
2809         else
2810           ResNode->dump(CurDAG);
2811         dbgs() << '\n');
2812
2813   return ResNode;
2814 }
2815
2816 bool X86DAGToDAGISel::
2817 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, unsigned ConstraintID,
2818                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
2819   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3, Op4;
2820   switch (ConstraintID) {
2821   case InlineAsm::Constraint_o: // offsetable        ??
2822   case InlineAsm::Constraint_v: // not offsetable    ??
2823   default: return true;
2824   case InlineAsm::Constraint_m: // memory
2825     if (!SelectAddr(nullptr, Op, Op0, Op1, Op2, Op3, Op4))
2826       return true;
2827     break;
2828   }
2829
2830   OutOps.push_back(Op0);
2831   OutOps.push_back(Op1);
2832   OutOps.push_back(Op2);
2833   OutOps.push_back(Op3);
2834   OutOps.push_back(Op4);
2835   return false;
2836 }
2837
2838 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
2839 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
2840 ///
2841 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM,
2842                                      CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2843   return new X86DAGToDAGISel(TM, OptLevel);
2844 }