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, SDLoc DL,
 237                                    SDValue &Base, SDValue &Scale,
 238                                    SDValue &Index, SDValue &Disp,
 239                                    SDValue &Segment) {
 240       Base = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
 241                  ? CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base_FrameIndex,
 242                                                TLI->getPointerTy())
 243                  : AM.Base_Reg;
 244       Scale = getI8Imm(AM.Scale, DL);
 245       Index = AM.IndexReg;
 246       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
 247       // is 32-bit.
 248       if (AM.GV)
 249         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, SDLoc(),
 250                                               MVT::i32, AM.Disp,
 251                                               AM.SymbolFlags);
 252       else if (AM.CP)
 253         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
 254                                              AM.Align, AM.Disp, AM.SymbolFlags);
 255       else if (AM.ES) {
 256         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with ES.");
 257         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 258       } else if (AM.JT != -1) {
 259         assert(!AM.Disp && "Non-zero displacement is ignored with JT.");
 260         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32, AM.SymbolFlags);
 261       } else if (AM.BlockAddr)
 262         Disp = CurDAG->getTargetBlockAddress(AM.BlockAddr, MVT::i32, AM.Disp,
 263                                              AM.SymbolFlags);
 264       else
 265         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, DL, MVT::i32);
 266
 267       if (AM.Segment.getNode())
 268         Segment = AM.Segment;
 269       else
 270         Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 271     }
 272
 273     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 274     /// i8.
 275     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm, SDLoc DL) {
 276       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, DL, MVT::i8);
 277     }
 278
 279     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 280     /// i32.
 281     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm, SDLoc DL) {
 282       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, DL, MVT::i32);
 283     }
 284
 285     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
 286     /// the global base register. Output instructions required to
 287     /// initialize the global base register, if necessary.
 288     ///
 289     SDNode *getGlobalBaseReg();
 290
 291     /// getTargetMachine - Return a reference to the TargetMachine, casted
 292     /// to the target-specific type.
 293     const X86TargetMachine &getTargetMachine() const {
 294       return static_cast<const X86TargetMachine &>(TM);
 295     }
 296
 297     /// getInstrInfo - Return a reference to the TargetInstrInfo, casted
 298     /// to the target-specific type.
 299     const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
 300       return Subtarget->getInstrInfo();
 301     }
 302
 303     /// \brief Address-mode matching performs shift-of-and to and-of-shift
 304     /// reassociation in order to expose more scaled addressing
 305     /// opportunities.
 306     bool ComplexPatternFuncMutatesDAG() const override {
 307       return true;
 308     }
 309   };
 310 }
 311
 312
 313 bool
 314 X86DAGToDAGISel::IsProfitableToFold(SDValue N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 315   if (OptLevel == CodeGenOpt::None) return false;
 316
 317   if (!N.hasOneUse())
 318     return false;
 319
 320   if (N.getOpcode() != ISD::LOAD)
 321     return true;
 322
 323   // If N is a load, do additional profitability checks.
 324   if (U == Root) {
 325     switch (U->getOpcode()) {
 326     default: break;
 327     case X86ISD::ADD:
 328     case X86ISD::SUB:
 329     case X86ISD::AND:
 330     case X86ISD::XOR:
 331     case X86ISD::OR:
 332     case ISD::ADD:
 333     case ISD::ADDC:
 334     case ISD::ADDE:
 335     case ISD::AND:
 336     case ISD::OR:
 337     case ISD::XOR: {
 338       SDValue Op1 = U->getOperand(1);
 339
 340       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
 341       // instead. This reduces code size.
 342       // e.g.
 343       // movl 4(%esp), %eax
 344       // addl $4, %eax
 345       // vs.
 346       // movl $4, %eax
 347       // addl 4(%esp), %eax
 348       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
 349       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
 350       if (ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1))
 351         if (Imm->getAPIntValue().isSignedIntN(8))
 352           return false;
 353
 354       // If the other operand is a TLS address, we should fold it instead.
 355       // This produces
 356       // movl    %gs:0, %eax
 357       // leal    i@NTPOFF(%eax), %eax
 358       // instead of
 359       // movl    $i@NTPOFF, %eax
 360       // addl    %gs:0, %eax
 361       // if the block also has an access to a second TLS address this will save
 362       // a load.
 363       // FIXME: This is probably also true for non-TLS addresses.
 364       if (Op1.getOpcode() == X86ISD::Wrapper) {
 365         SDValue Val = Op1.getOperand(0);
 366         if (Val.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress)
 367           return false;
 368       }
 369     }
 370     }
 371   }
 372
 373   return true;
 374 }
 375
 376 /// MoveBelowCallOrigChain - Replace the original chain operand of the call with
 377 /// load's chain operand and move load below the call's chain operand.
 378 static void MoveBelowOrigChain(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
 379                                SDValue Call, SDValue OrigChain) {
 380   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 381   SDValue Chain = OrigChain.getOperand(0);
 382   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
 383     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 384   else {
 385     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 386            "Unexpected chain operand");
 387     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
 388       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
 389         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
 390       else
 391         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
 392     SDValue NewChain =
 393       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Load), MVT::Other, Ops);
 394     Ops.clear();
 395     Ops.push_back(NewChain);
 396   }
 397   Ops.append(OrigChain->op_begin() + 1, OrigChain->op_end());
 398   CurDAG->UpdateNodeOperands(OrigChain.getNode(), Ops);
 399   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load.getNode(), Call.getOperand(0),
 400                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 401
 402   Ops.clear();
 403   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
 404   Ops.append(Call->op_begin() + 1, Call->op_end());
 405   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call.getNode(), Ops);
 406 }
 407
 408 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
 409 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
 410 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
 411 /// In the case of a tail call, there isn't a callseq node between the call
 412 /// chain and the load.
 413 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain, bool HasCallSeq) {
 414   // The transformation is somewhat dangerous if the call's chain was glued to
 415   // the call. After MoveBelowOrigChain the load is moved between the call and
 416   // the chain, this can create a cycle if the load is not folded. So it is
 417   // *really* important that we are sure the load will be folded.
 418   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
 419     return false;
 420   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
 421   if (!LD ||
 422       LD->isVolatile() ||
 423       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
 424       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
 425     return false;
 426
 427   // Now let's find the callseq_start.
 428   while (HasCallSeq && Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
 429     if (!Chain.hasOneUse())
 430       return false;
 431     Chain = Chain.getOperand(0);
 432   }
 433
 434   if (!Chain.getNumOperands())
 435     return false;
 436   // Since we are not checking for AA here, conservatively abort if the chain
 437   // writes to memory. It's not safe to move the callee (a load) across a store.
 438   if (isa<MemSDNode>(Chain.getNode()) &&
 439       cast<MemSDNode>(Chain.getNode())->writeMem())
 440     return false;
 441   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
 442     return true;
 443   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
 444       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()) &&
 445       Callee.getValue(1).hasOneUse())
 446     return true;
 447   return false;
 448 }
 449
 450 void X86DAGToDAGISel::PreprocessISelDAG() {
 451   // OptForSize is used in pattern predicates that isel is matching.
 452   OptForSize = MF->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize);
 453
 454   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
 455        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
 456     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
 457
 458     if (OptLevel != CodeGenOpt::None &&
 459         // Only does this when target favors doesn't favor register indirect
 460         // call.
 461         ((N->getOpcode() == X86ISD::CALL && !Subtarget->callRegIndirect()) ||
 462          (N->getOpcode() == X86ISD::TC_RETURN &&
 463           // Only does this if load can be folded into TC_RETURN.
 464           (Subtarget->is64Bit() ||
 465            getTargetMachine().getRelocationModel() != Reloc::PIC_)))) {
 466       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
 467       /// before the call to allow it to be folded.
 468       ///
 469       ///     [Load chain]
 470       ///         ^
 471       ///         |
 472       ///       [Load]
 473       ///       ^    ^
 474       ///       |    |
 475       ///      /      \--
 476       ///     /          |
 477       ///[CALLSEQ_START] |
 478       ///     ^          |
 479       ///     |          |
 480       /// [LOAD/C2Reg]   |
 481       ///     |          |
 482       ///      \        /
 483       ///       \      /
 484       ///       [CALL]
 485       bool HasCallSeq = N->getOpcode() == X86ISD::CALL;
 486       SDValue Chain = N->getOperand(0);
 487       SDValue Load  = N->getOperand(1);
 488       if (!isCalleeLoad(Load, Chain, HasCallSeq))
 489         continue;
 490       MoveBelowOrigChain(CurDAG, Load, SDValue(N, 0), Chain);
 491       ++NumLoadMoved;
 492       continue;
 493     }
 494
 495     // Lower fpround and fpextend nodes that target the FP stack to be store and
 496     // load to the stack.  This is a gross hack.  We would like to simply mark
 497     // these as being illegal, but when we do that, legalize produces these when
 498     // it expands calls, then expands these in the same legalize pass.  We would
 499     // like dag combine to be able to hack on these between the call expansion
 500     // and the node legalization.  As such this pass basically does "really
 501     // late" legalization of these inline with the X86 isel pass.
 502     // FIXME: This should only happen when not compiled with -O0.
 503     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
 504       continue;
 505
 506     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getSimpleValueType();
 507     MVT DstVT = N->getSimpleValueType(0);
 508
 509     // If any of the sources are vectors, no fp stack involved.
 510     if (SrcVT.isVector() || DstVT.isVector())
 511       continue;
 512
 513     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
 514     // conversion that should not be lowered.
 515     const X86TargetLowering *X86Lowering =
 516         static_cast<const X86TargetLowering *>(TLI);
 517     bool SrcIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
 518     bool DstIsSSE = X86Lowering->isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
 519     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
 520       continue;
 521
 522     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
 523       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
 524       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
 525         continue;
 526       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
 527       if (N->getConstantOperandVal(1))
 528         continue;
 529     }
 530
 531     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
 532     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
 533     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
 534     MVT MemVT;
 535     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
 536       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
 537     else
 538       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
 539
 540     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
 541     SDLoc dl(N);
 542
 543     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
 544     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
 545                                           N->getOperand(0),
 546                                           MemTmp, MachinePointerInfo(), MemVT,
 547                                           false, false, 0);
 548     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
 549                                         MachinePointerInfo(),
 550                                         MemVT, false, false, false, 0);
 551
 552     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
 553     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
 554     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
 555     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
 556     --I;
 557     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
 558
 559     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
 560     // next node to process, then delete N.
 561     ++I;
 562     CurDAG->DeleteNode(N);
 563   }
 564 }
 565
 566
 567 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 568 /// the main function.
 569 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain() {
 570   if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 571     TargetLowering::ArgListTy Args;
 572
 573     TargetLowering::CallLoweringInfo CLI(*CurDAG);
 574     CLI.setChain(CurDAG->getRoot())
 575         .setCallee(CallingConv::C, Type::getVoidTy(*CurDAG->getContext()),
 576                    CurDAG->getExternalSymbol("__main", TLI->getPointerTy()),
 577                    std::move(Args), 0);
 578     const TargetLowering &TLI = CurDAG->getTargetLoweringInfo();
 579     std::pair<SDValue, SDValue> Result = TLI.LowerCallTo(CLI);
 580     CurDAG->setRoot(Result.second);
 581   }
 582 }
 583
 584 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode() {
 585   // If this is main, emit special code for main.
 586   if (const Function *Fn = MF->getFunction())
 587     if (Fn->hasExternalLinkage() && Fn->getName() == "main")
 588       EmitSpecialCodeForMain();
 589 }
 590
 591 static bool isDispSafeForFrameIndex(int64_t Val) {
 592   // On 64-bit platforms, we can run into an issue where a frame index
 593   // includes a displacement that, when added to the explicit displacement,
 594   // will overflow the displacement field. Assuming that the frame index
 595   // displacement fits into a 31-bit integer  (which is only slightly more
 596   // aggressive than the current fundamental assumption that it fits into
 597   // a 32-bit integer), a 31-bit disp should always be safe.
 598   return isInt<31>(Val);
 599 }
 600
 601 bool X86DAGToDAGISel::FoldOffsetIntoAddress(uint64_t Offset,
 602                                             X86ISelAddressMode &AM) {
 603   int64_t Val = AM.Disp + Offset;
 604   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 605   if (Subtarget->is64Bit()) {
 606     if (!X86::isOffsetSuitableForCodeModel(Val, M,
 607                                            AM.hasSymbolicDisplacement()))
 608       return true;
 609     // In addition to the checks required for a register base, check that
 610     // we do not try to use an unsafe Disp with a frame index.
 611     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase &&
 612         !isDispSafeForFrameIndex(Val))
 613       return true;
 614   }
 615   AM.Disp = Val;
 616   return false;
 617
 618 }
 619
 620 bool X86DAGToDAGISel::MatchLoadInAddress(LoadSDNode *N, X86ISelAddressMode &AM){
 621   SDValue Address = N->getOperand(1);
 622
 623   // load gs:0 -> GS segment register.
 624   // load fs:0 -> FS segment register.
 625   //
 626   // This optimization is valid because the GNU TLS model defines that
 627   // gs:0 (or fs:0 on X86-64) contains its own address.
 628   // For more information see http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf
 629   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Address))
 630     if (C->getSExtValue() == 0 && AM.Segment.getNode() == nullptr &&
 631         Subtarget->isTargetLinux())
 632       switch (N->getPointerInfo().getAddrSpace()) {
 633       case 256:
 634         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
 635         return false;
 636       case 257:
 637         AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
 638         return false;
 639       }
 640
 641   return true;
 642 }
 643
 644 /// MatchWrapper - Try to match X86ISD::Wrapper and X86ISD::WrapperRIP nodes
 645 /// into an addressing mode.  These wrap things that will resolve down into a
 646 /// symbol reference.  If no match is possible, this returns true, otherwise it
 647 /// returns false.
 648 bool X86DAGToDAGISel::MatchWrapper(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 649   // If the addressing mode already has a symbol as the displacement, we can
 650   // never match another symbol.
 651   if (AM.hasSymbolicDisplacement())
 652     return true;
 653
 654   SDValue N0 = N.getOperand(0);
 655   CodeModel::Model M = TM.getCodeModel();
 656
 657   // Handle X86-64 rip-relative addresses.  We check this before checking direct
 658   // folding because RIP is preferable to non-RIP accesses.
 659   if (Subtarget->is64Bit() && N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP &&
 660       // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits, so
 661       // they cannot be folded into immediate fields.
 662       // FIXME: This can be improved for kernel and other models?
 663       (M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel)) {
 664     // Base and index reg must be 0 in order to use %rip as base.
 665     if (AM.hasBaseOrIndexReg())
 666       return true;
 667     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 668       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 669       AM.GV = G->getGlobal();
 670       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 671       if (FoldOffsetIntoAddress(G->getOffset(), AM)) {
 672         AM = Backup;
 673         return true;
 674       }
 675     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 676       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 677       AM.CP = CP->getConstVal();
 678       AM.Align = CP->getAlignment();
 679       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 680       if (FoldOffsetIntoAddress(CP->getOffset(), AM)) {
 681         AM = Backup;
 682         return true;
 683       }
 684     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 685       AM.ES = S->getSymbol();
 686       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 687     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 688       AM.JT = J->getIndex();
 689       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 690     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 691       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 692       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 693       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 694       if (FoldOffsetIntoAddress(BA->getOffset(), AM)) {
 695         AM = Backup;
 696         return true;
 697       }
 698     } else
 699       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 700
 701     if (N.getOpcode() == X86ISD::WrapperRIP)
 702       AM.setBaseReg(CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64));
 703     return false;
 704   }
 705
 706   // Handle the case when globals fit in our immediate field: This is true for
 707   // X86-32 always and X86-64 when in -mcmodel=small mode.  In 64-bit
 708   // mode, this only applies to a non-RIP-relative computation.
 709   if (!Subtarget->is64Bit() ||
 710       M == CodeModel::Small || M == CodeModel::Kernel) {
 711     assert(N.getOpcode() != X86ISD::WrapperRIP &&
 712            "RIP-relative addressing already handled");
 713     if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 714       AM.GV = G->getGlobal();
 715       AM.Disp += G->getOffset();
 716       AM.SymbolFlags = G->getTargetFlags();
 717     } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 718       AM.CP = CP->getConstVal();
 719       AM.Align = CP->getAlignment();
 720       AM.Disp += CP->getOffset();
 721       AM.SymbolFlags = CP->getTargetFlags();
 722     } else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 723       AM.ES = S->getSymbol();
 724       AM.SymbolFlags = S->getTargetFlags();
 725     } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 726       AM.JT = J->getIndex();
 727       AM.SymbolFlags = J->getTargetFlags();
 728     } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(N0)) {
 729       AM.BlockAddr = BA->getBlockAddress();
 730       AM.Disp += BA->getOffset();
 731       AM.SymbolFlags = BA->getTargetFlags();
 732     } else
 733       llvm_unreachable("Unhandled symbol reference node.");
 734     return false;
 735   }
 736
 737   return true;
 738 }
 739
 740 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
 741 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
 742 /// addressing mode.
 743 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
 744   if (MatchAddressRecursively(N, AM, 0))
 745     return true;
 746
 747   // Post-processing: Convert lea(,%reg,2) to lea(%reg,%reg), which has
 748   // a smaller encoding and avoids a scaled-index.
 749   if (AM.Scale == 2 &&
 750       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 751       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr) {
 752     AM.Base_Reg = AM.IndexReg;
 753     AM.Scale = 1;
 754   }
 755
 756   // Post-processing: Convert foo to foo(%rip), even in non-PIC mode,
 757   // because it has a smaller encoding.
 758   // TODO: Which other code models can use this?
 759   if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Small &&
 760       Subtarget->is64Bit() &&
 761       AM.Scale == 1 &&
 762       AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 763       AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
 764       AM.IndexReg.getNode() == nullptr &&
 765       AM.SymbolFlags == X86II::MO_NO_FLAG &&
 766       AM.hasSymbolicDisplacement())
 767     AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(X86::RIP, MVT::i64);
 768
 769   return false;
 770 }
 771
 772 // Insert a node into the DAG at least before the Pos node's position. This
 773 // will reposition the node as needed, and will assign it a node ID that is <=
 774 // the Pos node's ID. Note that this does *not* preserve the uniqueness of node
 775 // IDs! The selection DAG must no longer depend on their uniqueness when this
 776 // is used.
 777 static void InsertDAGNode(SelectionDAG &DAG, SDValue Pos, SDValue N) {
 778   if (N.getNode()->getNodeId() == -1 ||
 779       N.getNode()->getNodeId() > Pos.getNode()->getNodeId()) {
 780     DAG.RepositionNode(Pos.getNode(), N.getNode());
 781     N.getNode()->setNodeId(Pos.getNode()->getNodeId());
 782   }
 783 }
 784
 785 // Transform "(X >> (8-C1)) & (0xff << C1)" to "((X >> 8) & 0xff) << C1" if
 786 // safe. This allows us to convert the shift and and into an h-register
 787 // extract and a scaled index. Returns false if the simplification is
 788 // performed.
 789 static bool FoldMaskAndShiftToExtract(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 790                                       uint64_t Mask,
 791                                       SDValue Shift, SDValue X,
 792                                       X86ISelAddressMode &AM) {
 793   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL ||
 794       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)) ||
 795       !Shift.hasOneUse())
 796     return true;
 797
 798   int ScaleLog = 8 - Shift.getConstantOperandVal(1);
 799   if (ScaleLog <= 0 || ScaleLog >= 4 ||
 800       Mask != (0xffu << ScaleLog))
 801     return true;
 802
 803   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 804   SDLoc DL(N);
 805   SDValue Eight = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i8);
 806   SDValue NewMask = DAG.getConstant(0xff, DL, VT);
 807   SDValue Srl = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, Eight);
 808   SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Srl, NewMask);
 809   SDValue ShlCount = DAG.getConstant(ScaleLog, DL, MVT::i8);
 810   SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, And, ShlCount);
 811
 812   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 813   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 814   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 815   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 816   // hierarchy left to express.
 817   InsertDAGNode(DAG, N, Eight);
 818   InsertDAGNode(DAG, N, Srl);
 819   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 820   InsertDAGNode(DAG, N, And);
 821   InsertDAGNode(DAG, N, ShlCount);
 822   InsertDAGNode(DAG, N, Shl);
 823   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, Shl);
 824   AM.IndexReg = And;
 825   AM.Scale = (1 << ScaleLog);
 826   return false;
 827 }
 828
 829 // Transforms "(X << C1) & C2" to "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
 830 // allows us to fold the shift into this addressing mode. Returns false if the
 831 // transform succeeded.
 832 static bool FoldMaskedShiftToScaledMask(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 833                                         uint64_t Mask,
 834                                         SDValue Shift, SDValue X,
 835                                         X86ISelAddressMode &AM) {
 836   if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL ||
 837       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 838     return true;
 839
 840   // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
 841   // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
 842   // isel mechanism requires their node ids to be reused.
 843   if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
 844     return true;
 845
 846   // Verify that the shift amount is something we can fold.
 847   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 848   if (ShiftAmt != 1 && ShiftAmt != 2 && ShiftAmt != 3)
 849     return true;
 850
 851   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 852   SDLoc DL(N);
 853   SDValue NewMask = DAG.getConstant(Mask >> ShiftAmt, DL, VT);
 854   SDValue NewAnd = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, X, NewMask);
 855   SDValue NewShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewAnd, Shift.getOperand(1));
 856
 857   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 858   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 859   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 860   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 861   // hierarchy left to express.
 862   InsertDAGNode(DAG, N, NewMask);
 863   InsertDAGNode(DAG, N, NewAnd);
 864   InsertDAGNode(DAG, N, NewShift);
 865   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewShift);
 866
 867   AM.Scale = 1 << ShiftAmt;
 868   AM.IndexReg = NewAnd;
 869   return false;
 870 }
 871
 872 // Implement some heroics to detect shifts of masked values where the mask can
 873 // be replaced by extending the shift and undoing that in the addressing mode
 874 // scale. Patterns such as (shl (srl x, c1), c2) are canonicalized into (and
 875 // (srl x, SHIFT), MASK) by DAGCombines that don't know the shl can be done in
 876 // the addressing mode. This results in code such as:
 877 //
 878 //   int f(short *y, int *lookup_table) {
 879 //     ...
 880 //     return *y + lookup_table[*y >> 11];
 881 //   }
 882 //
 883 // Turning into:
 884 //   movzwl (%rdi), %eax
 885 //   movl %eax, %ecx
 886 //   shrl $11, %ecx
 887 //   addl (%rsi,%rcx,4), %eax
 888 //
 889 // Instead of:
 890 //   movzwl (%rdi), %eax
 891 //   movl %eax, %ecx
 892 //   shrl $9, %ecx
 893 //   andl $124, %rcx
 894 //   addl (%rsi,%rcx), %eax
 895 //
 896 // Note that this function assumes the mask is provided as a mask *after* the
 897 // value is shifted. The input chain may or may not match that, but computing
 898 // such a mask is trivial.
 899 static bool FoldMaskAndShiftToScale(SelectionDAG &DAG, SDValue N,
 900                                     uint64_t Mask,
 901                                     SDValue Shift, SDValue X,
 902                                     X86ISelAddressMode &AM) {
 903   if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL || !Shift.hasOneUse() ||
 904       !isa<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1)))
 905     return true;
 906
 907   unsigned ShiftAmt = Shift.getConstantOperandVal(1);
 908   unsigned MaskLZ = countLeadingZeros(Mask);
 909   unsigned MaskTZ = countTrailingZeros(Mask);
 910
 911   // The amount of shift we're trying to fit into the addressing mode is taken
 912   // from the trailing zeros of the mask.
 913   unsigned AMShiftAmt = MaskTZ;
 914
 915   // There is nothing we can do here unless the mask is removing some bits.
 916   // Also, the addressing mode can only represent shifts of 1, 2, or 3 bits.
 917   if (AMShiftAmt <= 0 || AMShiftAmt > 3) return true;
 918
 919   // We also need to ensure that mask is a continuous run of bits.
 920   if (countTrailingOnes(Mask >> MaskTZ) + MaskTZ + MaskLZ != 64) return true;
 921
 922   // Scale the leading zero count down based on the actual size of the value.
 923   // Also scale it down based on the size of the shift.
 924   MaskLZ -= (64 - X.getSimpleValueType().getSizeInBits()) + ShiftAmt;
 925
 926   // The final check is to ensure that any masked out high bits of X are
 927   // already known to be zero. Otherwise, the mask has a semantic impact
 928   // other than masking out a couple of low bits. Unfortunately, because of
 929   // the mask, zero extensions will be removed from operands in some cases.
 930   // This code works extra hard to look through extensions because we can
 931   // replace them with zero extensions cheaply if necessary.
 932   bool ReplacingAnyExtend = false;
 933   if (X.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
 934     unsigned ExtendBits = X.getSimpleValueType().getSizeInBits() -
 935                           X.getOperand(0).getSimpleValueType().getSizeInBits();
 936     // Assume that we'll replace the any-extend with a zero-extend, and
 937     // narrow the search to the extended value.
 938     X = X.getOperand(0);
 939     MaskLZ = ExtendBits > MaskLZ ? 0 : MaskLZ - ExtendBits;
 940     ReplacingAnyExtend = true;
 941   }
 942   APInt MaskedHighBits =
 943     APInt::getHighBitsSet(X.getSimpleValueType().getSizeInBits(), MaskLZ);
 944   APInt KnownZero, KnownOne;
 945   DAG.computeKnownBits(X, KnownZero, KnownOne);
 946   if (MaskedHighBits != KnownZero) return true;
 947
 948   // We've identified a pattern that can be transformed into a single shift
 949   // and an addressing mode. Make it so.
 950   MVT VT = N.getSimpleValueType();
 951   if (ReplacingAnyExtend) {
 952     assert(X.getValueType() != VT);
 953     // We looked through an ANY_EXTEND node, insert a ZERO_EXTEND.
 954     SDValue NewX = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(X), VT, X);
 955     InsertDAGNode(DAG, N, NewX);
 956     X = NewX;
 957   }
 958   SDLoc DL(N);
 959   SDValue NewSRLAmt = DAG.getConstant(ShiftAmt + AMShiftAmt, DL, MVT::i8);
 960   SDValue NewSRL = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, X, NewSRLAmt);
 961   SDValue NewSHLAmt = DAG.getConstant(AMShiftAmt, DL, MVT::i8);
 962   SDValue NewSHL = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, NewSRL, NewSHLAmt);
 963
 964   // Insert the new nodes into the topological ordering. We must do this in
 965   // a valid topological ordering as nothing is going to go back and re-sort
 966   // these nodes. We continually insert before 'N' in sequence as this is
 967   // essentially a pre-flattened and pre-sorted sequence of nodes. There is no
 968   // hierarchy left to express.
 969   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRLAmt);
 970   InsertDAGNode(DAG, N, NewSRL);
 971   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHLAmt);
 972   InsertDAGNode(DAG, N, NewSHL);
 973   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, NewSHL);
 974
 975   AM.Scale = 1 << AMShiftAmt;
 976   AM.IndexReg = NewSRL;
 977   return false;
 978 }
 979
 980 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressRecursively(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
 981                                               unsigned Depth) {
 982   SDLoc dl(N);
 983   DEBUG({
 984       dbgs() << "MatchAddress: ";
 985       AM.dump();
 986     });
 987   // Limit recursion.
 988   if (Depth > 5)
 989     return MatchAddressBase(N, AM);
 990
 991   // If this is already a %rip relative address, we can only merge immediates
 992   // into it.  Instead of handling this in every case, we handle it here.
 993   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
 994   if (AM.isRIPRelative()) {
 995     // FIXME: JumpTable and ExternalSymbol address currently don't like
 996     // displacements.  It isn't very important, but this should be fixed for
 997     // consistency.
 998     if (!AM.ES && AM.JT != -1) return true;
 999
1000     if (ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
1001       if (!FoldOffsetIntoAddress(Cst->getSExtValue(), AM))
1002         return false;
1003     return true;
1004   }
1005
1006   switch (N.getOpcode()) {
1007   default: break;
1008   case ISD::FRAME_ALLOC_RECOVER: {
1009     if (!AM.hasSymbolicDisplacement())
1010       if (const auto *ESNode = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N.getOperand(0)))
1011         if (ESNode->getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol) {
1012           // Use the symbol and don't prefix it.
1013           AM.ES = ESNode->getSymbol();
1014           AM.SymbolFlags = X86II::MO_NOPREFIX;
1015           return false;
1016         }
1017     break;
1018   }
1019   case ISD::Constant: {
1020     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
1021     if (!FoldOffsetIntoAddress(Val, AM))
1022       return false;
1023     break;
1024   }
1025
1026   case X86ISD::Wrapper:
1027   case X86ISD::WrapperRIP:
1028     if (!MatchWrapper(N, AM))
1029       return false;
1030     break;
1031
1032   case ISD::LOAD:
1033     if (!MatchLoadInAddress(cast<LoadSDNode>(N), AM))
1034       return false;
1035     break;
1036
1037   case ISD::FrameIndex:
1038     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1039         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1040         (!Subtarget->is64Bit() || isDispSafeForFrameIndex(AM.Disp))) {
1041       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
1042       AM.Base_FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
1043       return false;
1044     }
1045     break;
1046
1047   case ISD::SHL:
1048     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1)
1049       break;
1050
1051     if (ConstantSDNode
1052           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
1053       unsigned Val = CN->getZExtValue();
1054       // Note that we handle x<<1 as (,x,2) rather than (x,x) here so
1055       // that the base operand remains free for further matching. If
1056       // the base doesn't end up getting used, a post-processing step
1057       // in MatchAddress turns (,x,2) into (x,x), which is cheaper.
1058       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
1059         AM.Scale = 1 << Val;
1060         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
1061
1062         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1063         // value is an add of something and a constant, we can fold the
1064         // constant into the disp field here.
1065         if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(ShVal)) {
1066           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
1067           ConstantSDNode *AddVal =
1068             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
1069           uint64_t Disp = (uint64_t)AddVal->getSExtValue() << Val;
1070           if (!FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1071             return false;
1072         }
1073
1074         AM.IndexReg = ShVal;
1075         return false;
1076       }
1077     }
1078     break;
1079
1080   case ISD::SRL: {
1081     // Scale must not be used already.
1082     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1083
1084     SDValue And = N.getOperand(0);
1085     if (And.getOpcode() != ISD::AND) break;
1086     SDValue X = And.getOperand(0);
1087
1088     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1089     // addressing mode optimizations.
1090     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1091
1092     // The mask used for the transform is expected to be post-shift, but we
1093     // found the shift first so just apply the shift to the mask before passing
1094     // it down.
1095     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)) ||
1096         !isa<ConstantSDNode>(And.getOperand(1)))
1097       break;
1098     uint64_t Mask = And.getConstantOperandVal(1) >> N.getConstantOperandVal(1);
1099
1100     // Try to fold the mask and shift into the scale, and return false if we
1101     // succeed.
1102     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, N, X, AM))
1103       return false;
1104     break;
1105   }
1106
1107   case ISD::SMUL_LOHI:
1108   case ISD::UMUL_LOHI:
1109     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
1110     if (N.getResNo() != 0) break;
1111     // FALL THROUGH
1112   case ISD::MUL:
1113   case X86ISD::MUL_IMM:
1114     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
1115     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1116         AM.Base_Reg.getNode() == nullptr &&
1117         AM.IndexReg.getNode() == nullptr) {
1118       if (ConstantSDNode
1119             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
1120         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
1121             CN->getZExtValue() == 9) {
1122           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
1123
1124           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
1125           SDValue Reg;
1126
1127           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
1128           // value is an add of something and a constant, we can fold the
1129           // constant into the disp field here.
1130           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
1131               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
1132             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
1133             ConstantSDNode *AddVal =
1134               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
1135             uint64_t Disp = AddVal->getSExtValue() * CN->getZExtValue();
1136             if (FoldOffsetIntoAddress(Disp, AM))
1137               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1138           } else {
1139             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
1140           }
1141
1142           AM.IndexReg = AM.Base_Reg = Reg;
1143           return false;
1144         }
1145     }
1146     break;
1147
1148   case ISD::SUB: {
1149     // Given A-B, if A can be completely folded into the address and
1150     // the index field with the index field unused, use -B as the index.
1151     // This is a win if a has multiple parts that can be folded into
1152     // the address. Also, this saves a mov if the base register has
1153     // other uses, since it avoids a two-address sub instruction, however
1154     // it costs an additional mov if the index register has other uses.
1155
1156     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1157     // it if it gets CSE'd with a different node.
1158     HandleSDNode Handle(N);
1159
1160     // Test if the LHS of the sub can be folded.
1161     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1162     if (MatchAddressRecursively(N.getNode()->getOperand(0), AM, Depth+1)) {
1163       AM = Backup;
1164       break;
1165     }
1166     // Test if the index field is free for use.
1167     if (AM.IndexReg.getNode() || AM.isRIPRelative()) {
1168       AM = Backup;
1169       break;
1170     }
1171
1172     int Cost = 0;
1173     SDValue RHS = Handle.getValue().getNode()->getOperand(1);
1174     // If the RHS involves a register with multiple uses, this
1175     // transformation incurs an extra mov, due to the neg instruction
1176     // clobbering its operand.
1177     if (!RHS.getNode()->hasOneUse() ||
1178         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
1179         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::TRUNCATE ||
1180         RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
1181         (RHS.getNode()->getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
1182          RHS.getNode()->getOperand(0).getValueType() == MVT::i32))
1183       ++Cost;
1184     // If the base is a register with multiple uses, this
1185     // transformation may save a mov.
1186     if ((AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1187          AM.Base_Reg.getNode() &&
1188          !AM.Base_Reg.getNode()->hasOneUse()) ||
1189         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1190       --Cost;
1191     // If the folded LHS was interesting, this transformation saves
1192     // address arithmetic.
1193     if ((AM.hasSymbolicDisplacement() && !Backup.hasSymbolicDisplacement()) +
1194         ((AM.Disp != 0) && (Backup.Disp == 0)) +
1195         (AM.Segment.getNode() && !Backup.Segment.getNode()) >= 2)
1196       --Cost;
1197     // If it doesn't look like it may be an overall win, don't do it.
1198     if (Cost >= 0) {
1199       AM = Backup;
1200       break;
1201     }
1202
1203     // Ok, the transformation is legal and appears profitable. Go for it.
1204     SDValue Zero = CurDAG->getConstant(0, dl, N.getValueType());
1205     SDValue Neg = CurDAG->getNode(ISD::SUB, dl, N.getValueType(), Zero, RHS);
1206     AM.IndexReg = Neg;
1207     AM.Scale = 1;
1208
1209     // Insert the new nodes into the topological ordering.
1210     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Zero);
1211     InsertDAGNode(*CurDAG, N, Neg);
1212     return false;
1213   }
1214
1215   case ISD::ADD: {
1216     // Add an artificial use to this node so that we can keep track of
1217     // it if it gets CSE'd with a different node.
1218     HandleSDNode Handle(N);
1219
1220     X86ISelAddressMode Backup = AM;
1221     if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1222         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1))
1223       return false;
1224     AM = Backup;
1225
1226     // Try again after commuting the operands.
1227     if (!MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(1), AM, Depth+1)&&
1228         !MatchAddressRecursively(Handle.getValue().getOperand(0), AM, Depth+1))
1229       return false;
1230     AM = Backup;
1231
1232     // If we couldn't fold both operands into the address at the same time,
1233     // see if we can just put each operand into a register and fold at least
1234     // the add.
1235     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
1236         !AM.Base_Reg.getNode() &&
1237         !AM.IndexReg.getNode()) {
1238       N = Handle.getValue();
1239       AM.Base_Reg = N.getOperand(0);
1240       AM.IndexReg = N.getOperand(1);
1241       AM.Scale = 1;
1242       return false;
1243     }
1244     N = Handle.getValue();
1245     break;
1246   }
1247
1248   case ISD::OR:
1249     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
1250     if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(N)) {
1251       X86ISelAddressMode Backup = AM;
1252       ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1253
1254       // Start with the LHS as an addr mode.
1255       if (!MatchAddressRecursively(N.getOperand(0), AM, Depth+1) &&
1256           !FoldOffsetIntoAddress(CN->getSExtValue(), AM))
1257         return false;
1258       AM = Backup;
1259     }
1260     break;
1261
1262   case ISD::AND: {
1263     // Perform some heroic transforms on an and of a constant-count shift
1264     // with a constant to enable use of the scaled offset field.
1265
1266     // Scale must not be used already.
1267     if (AM.IndexReg.getNode() != nullptr || AM.Scale != 1) break;
1268
1269     SDValue Shift = N.getOperand(0);
1270     if (Shift.getOpcode() != ISD::SRL && Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
1271     SDValue X = Shift.getOperand(0);
1272
1273     // We only handle up to 64-bit values here as those are what matter for
1274     // addressing mode optimizations.
1275     if (X.getSimpleValueType().getSizeInBits() > 64) break;
1276
1277     if (!isa<ConstantSDNode>(N.getOperand(1)))
1278       break;
1279     uint64_t Mask = N.getConstantOperandVal(1);
1280
1281     // Try to fold the mask and shift into an extract and scale.
1282     if (!FoldMaskAndShiftToExtract(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1283       return false;
1284
1285     // Try to fold the mask and shift directly into the scale.
1286     if (!FoldMaskAndShiftToScale(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1287       return false;
1288
1289     // Try to swap the mask and shift to place shifts which can be done as
1290     // a scale on the outside of the mask.
1291     if (!FoldMaskedShiftToScaledMask(*CurDAG, N, Mask, Shift, X, AM))
1292       return false;
1293     break;
1294   }
1295   }
1296
1297   return MatchAddressBase(N, AM);
1298 }
1299
1300 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1301 /// specified addressing mode without any further recursion.
1302 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM) {
1303   // Is the base register already occupied?
1304   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base_Reg.getNode()) {
1305     // If so, check to see if the scale index register is set.
1306     if (!AM.IndexReg.getNode()) {
1307       AM.IndexReg = N;
1308       AM.Scale = 1;
1309       return false;
1310     }
1311
1312     // Otherwise, we cannot select it.
1313     return true;
1314   }
1315
1316   // Default, generate it as a register.
1317   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1318   AM.Base_Reg = N;
1319   return false;
1320 }
1321
1322 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1323 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1324 /// match by reference.
1325 ///
1326 /// Parent is the parent node of the addr operand that is being matched.  It
1327 /// is always a load, store, atomic node, or null.  It is only null when
1328 /// checking memory operands for inline asm nodes.
1329 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDNode *Parent, SDValue N, SDValue &Base,
1330                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1331                                  SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1332   X86ISelAddressMode AM;
1333
1334   if (Parent &&
1335       // This list of opcodes are all the nodes that have an "addr:$ptr" operand
1336       // that are not a MemSDNode, and thus don't have proper addrspace info.
1337       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_W_CHAIN && // unaligned loads, fixme
1338       Parent->getOpcode() != ISD::INTRINSIC_VOID && // nontemporal stores
1339       Parent->getOpcode() != X86ISD::TLSCALL && // Fixme
1340       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_SETJMP && // setjmp
1341       Parent->getOpcode() != X86ISD::EH_SJLJ_LONGJMP) { // longjmp
1342     unsigned AddrSpace =
1343       cast<MemSDNode>(Parent)->getPointerInfo().getAddrSpace();
1344     // AddrSpace 256 -> GS, 257 -> FS.
1345     if (AddrSpace == 256)
1346       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::GS, MVT::i16);
1347     if (AddrSpace == 257)
1348       AM.Segment = CurDAG->getRegister(X86::FS, MVT::i16);
1349   }
1350
1351   if (MatchAddress(N, AM))
1352     return false;
1353
1354   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1355   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1356     if (!AM.Base_Reg.getNode())
1357       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1358   }
1359
1360   if (!AM.IndexReg.getNode())
1361     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1362
1363   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1364   return true;
1365 }
1366
1367 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1368 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1369 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1370 ///
1371 /// We also return:
1372 ///   PatternChainNode: this is the matched node that has a chain input and
1373 ///   output.
1374 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDNode *Root,
1375                                           SDValue N, SDValue &Base,
1376                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1377                                           SDValue &Disp, SDValue &Segment,
1378                                           SDValue &PatternNodeWithChain) {
1379   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1380     PatternNodeWithChain = N.getOperand(0);
1381     if (ISD::isNON_EXTLoad(PatternNodeWithChain.getNode()) &&
1382         PatternNodeWithChain.hasOneUse() &&
1383         IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1384         IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1385       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(PatternNodeWithChain);
1386       if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1387         return false;
1388       return true;
1389     }
1390   }
1391
1392   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1393   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1394   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1395       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1396       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
1397       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1398       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1399       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse() &&
1400       IsProfitableToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root) &&
1401       IsLegalToFold(N.getOperand(0), N.getNode(), Root, OptLevel)) {
1402     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1403     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1404     if (!SelectAddr(LD, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1405       return false;
1406     PatternNodeWithChain = SDValue(LD, 0);
1407     return true;
1408   }
1409   return false;
1410 }
1411
1412
1413 bool X86DAGToDAGISel::SelectMOV64Imm32(SDValue N, SDValue &Imm) {
1414   if (const ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1415     uint64_t ImmVal = CN->getZExtValue();
1416     if ((uint32_t)ImmVal != (uint64_t)ImmVal)
1417       return false;
1418
1419     Imm = CurDAG->getTargetConstant(ImmVal, SDLoc(N), MVT::i64);
1420     return true;
1421   }
1422
1423   // In static codegen with small code model, we can get the address of a label
1424   // into a register with 'movl'. TableGen has already made sure we're looking
1425   // at a label of some kind.
1426   assert(N->getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1427          "Unexpected node type for MOV32ri64");
1428   N = N.getOperand(0);
1429
1430   if (N->getOpcode() != ISD::TargetConstantPool &&
1431       N->getOpcode() != ISD::TargetJumpTable &&
1432       N->getOpcode() != ISD::TargetGlobalAddress &&
1433       N->getOpcode() != ISD::TargetExternalSymbol &&
1434       N->getOpcode() != ISD::TargetBlockAddress)
1435     return false;
1436
1437   Imm = N;
1438   return TM.getCodeModel() == CodeModel::Small;
1439 }
1440
1441 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEA64_32Addr(SDValue N, SDValue &Base,
1442                                          SDValue &Scale, SDValue &Index,
1443                                          SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1444   if (!SelectLEAAddr(N, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1445     return false;
1446
1447   SDLoc DL(N);
1448   RegisterSDNode *RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Base);
1449   if (RN && RN->getReg() == 0)
1450     Base = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1451   else if (Base.getValueType() == MVT::i32 && !dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Base)) {
1452     // Base could already be %rip, particularly in the x32 ABI.
1453     Base = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1454                        TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1455                        CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i64),
1456                        Base,
1457                        CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, DL, MVT::i32)),
1458                    0);
1459   }
1460
1461   RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Index);
1462   if (RN && RN->getReg() == 0)
1463     Index = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1464   else {
1465     assert(Index.getValueType() == MVT::i32 &&
1466            "Expect to be extending 32-bit registers for use in LEA");
1467     Index = SDValue(CurDAG->getMachineNode(
1468                         TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, DL, MVT::i64,
1469                         CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i64),
1470                         Index,
1471                         CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, DL,
1472                                                   MVT::i32)),
1473                     0);
1474   }
1475
1476   return true;
1477 }
1478
1479 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1480 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1481 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue N,
1482                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1483                                     SDValue &Index, SDValue &Disp,
1484                                     SDValue &Segment) {
1485   X86ISelAddressMode AM;
1486
1487   // Set AM.Segment to prevent MatchAddress from using one. LEA doesn't support
1488   // segments.
1489   SDValue Copy = AM.Segment;
1490   SDValue T = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
1491   AM.Segment = T;
1492   if (MatchAddress(N, AM))
1493     return false;
1494   assert (T == AM.Segment);
1495   AM.Segment = Copy;
1496
1497   MVT VT = N.getSimpleValueType();
1498   unsigned Complexity = 0;
1499   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1500     if (AM.Base_Reg.getNode())
1501       Complexity = 1;
1502     else
1503       AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1504   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1505     Complexity = 4;
1506
1507   if (AM.IndexReg.getNode())
1508     Complexity++;
1509   else
1510     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1511
1512   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1513   // a simple shift.
1514   if (AM.Scale > 1)
1515     Complexity++;
1516
1517   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1518   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1519   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1520   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1521   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1522   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1523     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1524     // addresses.
1525     if (Subtarget->is64Bit())
1526       Complexity = 4;
1527     else
1528       Complexity += 2;
1529   }
1530
1531   if (AM.Disp && (AM.Base_Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1532     Complexity++;
1533
1534   // If it isn't worth using an LEA, reject it.
1535   if (Complexity <= 2)
1536     return false;
1537
1538   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1539   return true;
1540 }
1541
1542 /// SelectTLSADDRAddr - This is only run on TargetGlobalTLSAddress nodes.
1543 bool X86DAGToDAGISel::SelectTLSADDRAddr(SDValue N, SDValue &Base,
1544                                         SDValue &Scale, SDValue &Index,
1545                                         SDValue &Disp, SDValue &Segment) {
1546   assert(N.getOpcode() == ISD::TargetGlobalTLSAddress);
1547   const GlobalAddressSDNode *GA = cast<GlobalAddressSDNode>(N);
1548
1549   X86ISelAddressMode AM;
1550   AM.GV = GA->getGlobal();
1551   AM.Disp += GA->getOffset();
1552   AM.Base_Reg = CurDAG->getRegister(0, N.getValueType());
1553   AM.SymbolFlags = GA->getTargetFlags();
1554
1555   if (N.getValueType() == MVT::i32) {
1556     AM.Scale = 1;
1557     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(X86::EBX, MVT::i32);
1558   } else {
1559     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, MVT::i64);
1560   }
1561
1562   getAddressOperands(AM, SDLoc(N), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1563   return true;
1564 }
1565
1566
1567 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDNode *P, SDValue N,
1568                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1569                                   SDValue &Index, SDValue &Disp,
1570                                   SDValue &Segment) {
1571   if (!ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) ||
1572       !IsProfitableToFold(N, P, P) ||
1573       !IsLegalToFold(N, P, P, OptLevel))
1574     return false;
1575
1576   return SelectAddr(N.getNode(),
1577                     N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp, Segment);
1578 }
1579
1580 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1581 /// the global base register. Output instructions required to
1582 /// initialize the global base register, if necessary.
1583 ///
1584 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1585   unsigned GlobalBaseReg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1586   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI->getPointerTy()).getNode();
1587 }
1588
1589 /// Atomic opcode table
1590 ///
1591 enum AtomicOpc {
1592   ADD,
1593   SUB,
1594   INC,
1595   DEC,
1596   OR,
1597   AND,
1598   XOR,
1599   AtomicOpcEnd
1600 };
1601
1602 enum AtomicSz {
1603   ConstantI8,
1604   I8,
1605   SextConstantI16,
1606   ConstantI16,
1607   I16,
1608   SextConstantI32,
1609   ConstantI32,
1610   I32,
1611   SextConstantI64,
1612   ConstantI64,
1613   I64,
1614   AtomicSzEnd
1615 };
1616
1617 static const uint16_t AtomicOpcTbl[AtomicOpcEnd][AtomicSzEnd] = {
1618   {
1619     X86::LOCK_ADD8mi,
1620     X86::LOCK_ADD8mr,
1621     X86::LOCK_ADD16mi8,
1622     X86::LOCK_ADD16mi,
1623     X86::LOCK_ADD16mr,
1624     X86::LOCK_ADD32mi8,
1625     X86::LOCK_ADD32mi,
1626     X86::LOCK_ADD32mr,
1627     X86::LOCK_ADD64mi8,
1628     X86::LOCK_ADD64mi32,
1629     X86::LOCK_ADD64mr,
1630   },
1631   {
1632     X86::LOCK_SUB8mi,
1633     X86::LOCK_SUB8mr,
1634     X86::LOCK_SUB16mi8,
1635     X86::LOCK_SUB16mi,
1636     X86::LOCK_SUB16mr,
1637     X86::LOCK_SUB32mi8,
1638     X86::LOCK_SUB32mi,
1639     X86::LOCK_SUB32mr,
1640     X86::LOCK_SUB64mi8,
1641     X86::LOCK_SUB64mi32,
1642     X86::LOCK_SUB64mr,
1643   },
1644   {
1645     0,
1646     X86::LOCK_INC8m,
1647     0,
1648     0,
1649     X86::LOCK_INC16m,
1650     0,
1651     0,
1652     X86::LOCK_INC32m,
1653     0,
1654     0,
1655     X86::LOCK_INC64m,
1656   },
1657   {
1658     0,
1659     X86::LOCK_DEC8m,
1660     0,
1661     0,
1662     X86::LOCK_DEC16m,
1663     0,
1664     0,
1665     X86::LOCK_DEC32m,
1666     0,
1667     0,
1668     X86::LOCK_DEC64m,
1669   },
1670   {
1671     X86::LOCK_OR8mi,
1672     X86::LOCK_OR8mr,
1673     X86::LOCK_OR16mi8,
1674     X86::LOCK_OR16mi,
1675     X86::LOCK_OR16mr,
1676     X86::LOCK_OR32mi8,
1677     X86::LOCK_OR32mi,
1678     X86::LOCK_OR32mr,
1679     X86::LOCK_OR64mi8,
1680     X86::LOCK_OR64mi32,
1681     X86::LOCK_OR64mr,
1682   },
1683   {
1684     X86::LOCK_AND8mi,
1685     X86::LOCK_AND8mr,
1686     X86::LOCK_AND16mi8,
1687     X86::LOCK_AND16mi,
1688     X86::LOCK_AND16mr,
1689     X86::LOCK_AND32mi8,
1690     X86::LOCK_AND32mi,
1691     X86::LOCK_AND32mr,
1692     X86::LOCK_AND64mi8,
1693     X86::LOCK_AND64mi32,
1694     X86::LOCK_AND64mr,
1695   },
1696   {
1697     X86::LOCK_XOR8mi,
1698     X86::LOCK_XOR8mr,
1699     X86::LOCK_XOR16mi8,
1700     X86::LOCK_XOR16mi,
1701     X86::LOCK_XOR16mr,
1702     X86::LOCK_XOR32mi8,
1703     X86::LOCK_XOR32mi,
1704     X86::LOCK_XOR32mr,
1705     X86::LOCK_XOR64mi8,
1706     X86::LOCK_XOR64mi32,
1707     X86::LOCK_XOR64mr,
1708   }
1709 };
1710
1711 // Return the target constant operand for atomic-load-op and do simple
1712 // translations, such as from atomic-load-add to lock-sub. The return value is
1713 // one of the following 3 cases:
1714 // + target-constant, the operand could be supported as a target constant.
1715 // + empty, the operand is not needed any more with the new op selected.
1716 // + non-empty, otherwise.
1717 static SDValue getAtomicLoadArithTargetConstant(SelectionDAG *CurDAG,
1718                                                 SDLoc dl,
1719                                                 enum AtomicOpc &Op, MVT NVT,
1720                                                 SDValue Val,
1721                                                 const X86Subtarget *Subtarget) {
1722   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Val)) {
1723     int64_t CNVal = CN->getSExtValue();
1724     // Quit if not 32-bit imm.
1725     if ((int32_t)CNVal != CNVal)
1726       return Val;
1727     // Quit if INT32_MIN: it would be negated as it is negative and overflow,
1728     // producing an immediate that does not fit in the 32 bits available for
1729     // an immediate operand to sub. However, it still fits in 32 bits for the
1730     // add (since it is not negated) so we can return target-constant.
1731     if (CNVal == INT32_MIN)
1732       return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, dl, NVT);
1733     // For atomic-load-add, we could do some optimizations.
1734     if (Op == ADD) {
1735       // Translate to INC/DEC if ADD by 1 or -1.
1736       if (((CNVal == 1) || (CNVal == -1)) && !Subtarget->slowIncDec()) {
1737         Op = (CNVal == 1) ? INC : DEC;
1738         // No more constant operand after being translated into INC/DEC.
1739         return SDValue();
1740       }
1741       // Translate to SUB if ADD by negative value.
1742       if (CNVal < 0) {
1743         Op = SUB;
1744         CNVal = -CNVal;
1745       }
1746     }
1747     return CurDAG->getTargetConstant(CNVal, dl, NVT);
1748   }
1749
1750   // If the value operand is single-used, try to optimize it.
1751   if (Op == ADD && Val.hasOneUse()) {
1752     // Translate (atomic-load-add ptr (sub 0 x)) back to (lock-sub x).
1753     if (Val.getOpcode() == ISD::SUB && X86::isZeroNode(Val.getOperand(0))) {
1754       Op = SUB;
1755       return Val.getOperand(1);
1756     }
1757     // A special case for i16, which needs truncating as, in most cases, it's
1758     // promoted to i32. We will translate
1759     // (atomic-load-add (truncate (sub 0 x))) to (lock-sub (EXTRACT_SUBREG x))
1760     if (Val.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && NVT == MVT::i16 &&
1761         Val.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1762         X86::isZeroNode(Val.getOperand(0).getOperand(0))) {
1763       Op = SUB;
1764       Val = Val.getOperand(0);
1765       return CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl, NVT,
1766                                             Val.getOperand(1));
1767     }
1768   }
1769
1770   return Val;
1771 }
1772
1773 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomicLoadArith(SDNode *Node, MVT NVT) {
1774   if (Node->hasAnyUseOfValue(0))
1775     return nullptr;
1776
1777   SDLoc dl(Node);
1778
1779   // Optimize common patterns for __sync_or_and_fetch and similar arith
1780   // operations where the result is not used. This allows us to use the "lock"
1781   // version of the arithmetic instruction.
1782   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1783   SDValue Ptr = Node->getOperand(1);
1784   SDValue Val = Node->getOperand(2);
1785   SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
1786   if (!SelectAddr(Node, Ptr, Base, Scale, Index, Disp, Segment))
1787     return nullptr;
1788
1789   // Which index into the table.
1790   enum AtomicOpc Op;
1791   switch (Node->getOpcode()) {
1792     default:
1793       return nullptr;
1794     case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1795       Op = OR;
1796       break;
1797     case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1798       Op = AND;
1799       break;
1800     case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1801       Op = XOR;
1802       break;
1803     case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1804       Op = ADD;
1805       break;
1806   }
1807
1808   Val = getAtomicLoadArithTargetConstant(CurDAG, dl, Op, NVT, Val, Subtarget);
1809   bool isUnOp = !Val.getNode();
1810   bool isCN = Val.getNode() && (Val.getOpcode() == ISD::TargetConstant);
1811
1812   unsigned Opc = 0;
1813   switch (NVT.SimpleTy) {
1814     default: return nullptr;
1815     case MVT::i8:
1816       if (isCN)
1817         Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI8];
1818       else
1819         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I8];
1820       break;
1821     case MVT::i16:
1822       if (isCN) {
1823         if (immSext8(Val.getNode()))
1824           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI16];
1825         else
1826           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI16];
1827       } else
1828         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I16];
1829       break;
1830     case MVT::i32:
1831       if (isCN) {
1832         if (immSext8(Val.getNode()))
1833           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI32];
1834         else
1835           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI32];
1836       } else
1837         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I32];
1838       break;
1839     case MVT::i64:
1840       if (isCN) {
1841         if (immSext8(Val.getNode()))
1842           Opc = AtomicOpcTbl[Op][SextConstantI64];
1843         else if (i64immSExt32(Val.getNode()))
1844           Opc = AtomicOpcTbl[Op][ConstantI64];
1845         else
1846           llvm_unreachable("True 64 bits constant in SelectAtomicLoadArith");
1847       } else
1848         Opc = AtomicOpcTbl[Op][I64];
1849       break;
1850   }
1851
1852   assert(Opc != 0 && "Invalid arith lock transform!");
1853
1854   // Building the new node.
1855   SDValue Ret;
1856   if (isUnOp) {
1857     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Chain };
1858     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1859   } else {
1860     SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, Val, Chain };
1861     Ret = SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Other, Ops), 0);
1862   }
1863
1864   // Copying the MachineMemOperand.
1865   MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(1);
1866   MemOp[0] = cast<MemSDNode>(Node)->getMemOperand();
1867   cast<MachineSDNode>(Ret)->setMemRefs(MemOp, MemOp + 1);
1868
1869   // We need to have two outputs as that is what the original instruction had.
1870   // So we add a dummy, undefined output. This is safe as we checked first
1871   // that no-one uses our output anyway.
1872   SDValue Undef = SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF,
1873                                                  dl, NVT), 0);
1874   SDValue RetVals[] = { Undef, Ret };
1875   return CurDAG->getMergeValues(RetVals, dl).getNode();
1876 }
1877
1878 /// HasNoSignedComparisonUses - Test whether the given X86ISD::CMP node has
1879 /// any uses which require the SF or OF bits to be accurate.
1880 static bool HasNoSignedComparisonUses(SDNode *N) {
1881   // Examine each user of the node.
1882   for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(),
1883          UE = N->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1884     // Only examine CopyToReg uses.
1885     if (UI->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
1886       return false;
1887     // Only examine CopyToReg uses that copy to EFLAGS.
1888     if (cast<RegisterSDNode>(UI->getOperand(1))->getReg() !=
1889           X86::EFLAGS)
1890       return false;
1891     // Examine each user of the CopyToReg use.
1892     for (SDNode::use_iterator FlagUI = UI->use_begin(),
1893            FlagUE = UI->use_end(); FlagUI != FlagUE; ++FlagUI) {
1894       // Only examine the Flag result.
1895       if (FlagUI.getUse().getResNo() != 1) continue;
1896       // Anything unusual: assume conservatively.
1897       if (!FlagUI->isMachineOpcode()) return false;
1898       // Examine the opcode of the user.
1899       switch (FlagUI->getMachineOpcode()) {
1900       // These comparisons don't treat the most significant bit specially.
1901       case X86::SETAr: case X86::SETAEr: case X86::SETBr: case X86::SETBEr:
1902       case X86::SETEr: case X86::SETNEr: case X86::SETPr: case X86::SETNPr:
1903       case X86::SETAm: case X86::SETAEm: case X86::SETBm: case X86::SETBEm:
1904       case X86::SETEm: case X86::SETNEm: case X86::SETPm: case X86::SETNPm:
1905       case X86::JA_1: case X86::JAE_1: case X86::JB_1: case X86::JBE_1:
1906       case X86::JE_1: case X86::JNE_1: case X86::JP_1: case X86::JNP_1:
1907       case X86::CMOVA16rr: case X86::CMOVA16rm:
1908       case X86::CMOVA32rr: case X86::CMOVA32rm:
1909       case X86::CMOVA64rr: case X86::CMOVA64rm:
1910       case X86::CMOVAE16rr: case X86::CMOVAE16rm:
1911       case X86::CMOVAE32rr: case X86::CMOVAE32rm:
1912       case X86::CMOVAE64rr: case X86::CMOVAE64rm:
1913       case X86::CMOVB16rr: case X86::CMOVB16rm:
1914       case X86::CMOVB32rr: case X86::CMOVB32rm:
1915       case X86::CMOVB64rr: case X86::CMOVB64rm:
1916       case X86::CMOVBE16rr: case X86::CMOVBE16rm:
1917       case X86::CMOVBE32rr: case X86::CMOVBE32rm:
1918       case X86::CMOVBE64rr: case X86::CMOVBE64rm:
1919       case X86::CMOVE16rr: case X86::CMOVE16rm:
1920       case X86::CMOVE32rr: case X86::CMOVE32rm:
1921       case X86::CMOVE64rr: case X86::CMOVE64rm:
1922       case X86::CMOVNE16rr: case X86::CMOVNE16rm:
1923       case X86::CMOVNE32rr: case X86::CMOVNE32rm:
1924       case X86::CMOVNE64rr: case X86::CMOVNE64rm:
1925       case X86::CMOVNP16rr: case X86::CMOVNP16rm:
1926       case X86::CMOVNP32rr: case X86::CMOVNP32rm:
1927       case X86::CMOVNP64rr: case X86::CMOVNP64rm:
1928       case X86::CMOVP16rr: case X86::CMOVP16rm:
1929       case X86::CMOVP32rr: case X86::CMOVP32rm:
1930       case X86::CMOVP64rr: case X86::CMOVP64rm:
1931         continue;
1932       // Anything else: assume conservatively.
1933       default: return false;
1934       }
1935     }
1936   }
1937   return true;
1938 }
1939
1940 /// isLoadIncOrDecStore - Check whether or not the chain ending in StoreNode
1941 /// is suitable for doing the {load; increment or decrement; store} to modify
1942 /// transformation.
1943 static bool isLoadIncOrDecStore(StoreSDNode *StoreNode, unsigned Opc,
1944                                 SDValue StoredVal, SelectionDAG *CurDAG,
1945                                 LoadSDNode* &LoadNode, SDValue &InputChain) {
1946
1947   // is the value stored the result of a DEC or INC?
1948   if (!(Opc == X86ISD::DEC || Opc == X86ISD::INC)) return false;
1949
1950   // is the stored value result 0 of the load?
1951   if (StoredVal.getResNo() != 0) return false;
1952
1953   // are there other uses of the loaded value than the inc or dec?
1954   if (!StoredVal.getNode()->hasNUsesOfValue(1, 0)) return false;
1955
1956   // is the store non-extending and non-indexed?
1957   if (!ISD::isNormalStore(StoreNode) || StoreNode->isNonTemporal())
1958     return false;
1959
1960   SDValue Load = StoredVal->getOperand(0);
1961   // Is the stored value a non-extending and non-indexed load?
1962   if (!ISD::isNormalLoad(Load.getNode())) return false;
1963
1964   // Return LoadNode by reference.
1965   LoadNode = cast<LoadSDNode>(Load);
1966   // is the size of the value one that we can handle? (i.e. 64, 32, 16, or 8)
1967   EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
1968   if (LdVT != MVT::i64 && LdVT != MVT::i32 && LdVT != MVT::i16 &&
1969       LdVT != MVT::i8)
1970     return false;
1971
1972   // Is store the only read of the loaded value?
1973   if (!Load.hasOneUse())
1974     return false;
1975
1976   // Is the address of the store the same as the load?
1977   if (LoadNode->getBasePtr() != StoreNode->getBasePtr() ||
1978       LoadNode->getOffset() != StoreNode->getOffset())
1979     return false;
1980
1981   // Check if the chain is produced by the load or is a TokenFactor with
1982   // the load output chain as an operand. Return InputChain by reference.
1983   SDValue Chain = StoreNode->getChain();
1984
1985   bool ChainCheck = false;
1986   if (Chain == Load.getValue(1)) {
1987     ChainCheck = true;
1988     InputChain = LoadNode->getChain();
1989   } else if (Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
1990     SmallVector<SDValue, 4> ChainOps;
1991     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1992       SDValue Op = Chain.getOperand(i);
1993       if (Op == Load.getValue(1)) {
1994         ChainCheck = true;
1995         continue;
1996       }
1997
1998       // Make sure using Op as part of the chain would not cause a cycle here.
1999       // In theory, we could check whether the chain node is a predecessor of
2000       // the load. But that can be very expensive. Instead visit the uses and
2001       // make sure they all have smaller node id than the load.
2002       int LoadId = LoadNode->getNodeId();
2003       for (SDNode::use_iterator UI = Op.getNode()->use_begin(),
2004              UE = UI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2005         if (UI.getUse().getResNo() != 0)
2006           continue;
2007         if (UI->getNodeId() > LoadId)
2008           return false;
2009       }
2010
2011       ChainOps.push_back(Op);
2012     }
2013
2014     if (ChainCheck)
2015       // Make a new TokenFactor with all the other input chains except
2016       // for the load.
2017       InputChain = CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(Chain),
2018                                    MVT::Other, ChainOps);
2019   }
2020   if (!ChainCheck)
2021     return false;
2022
2023   return true;
2024 }
2025
2026 /// getFusedLdStOpcode - Get the appropriate X86 opcode for an in memory
2027 /// increment or decrement. Opc should be X86ISD::DEC or X86ISD::INC.
2028 static unsigned getFusedLdStOpcode(EVT &LdVT, unsigned Opc) {
2029   if (Opc == X86ISD::DEC) {
2030     if (LdVT == MVT::i64) return X86::DEC64m;
2031     if (LdVT == MVT::i32) return X86::DEC32m;
2032     if (LdVT == MVT::i16) return X86::DEC16m;
2033     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::DEC8m;
2034   } else {
2035     assert(Opc == X86ISD::INC && "unrecognized opcode");
2036     if (LdVT == MVT::i64) return X86::INC64m;
2037     if (LdVT == MVT::i32) return X86::INC32m;
2038     if (LdVT == MVT::i16) return X86::INC16m;
2039     if (LdVT == MVT::i8)  return X86::INC8m;
2040   }
2041   llvm_unreachable("unrecognized size for LdVT");
2042 }
2043
2044 /// SelectGather - Customized ISel for GATHER operations.
2045 ///
2046 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectGather(SDNode *Node, unsigned Opc) {
2047   // Operands of Gather: VSrc, Base, VIdx, VMask, Scale
2048   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
2049   SDValue VSrc = Node->getOperand(2);
2050   SDValue Base = Node->getOperand(3);
2051   SDValue VIdx = Node->getOperand(4);
2052   SDValue VMask = Node->getOperand(5);
2053   ConstantSDNode *Scale = dyn_cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(6));
2054   if (!Scale)
2055     return nullptr;
2056
2057   SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(VSrc.getValueType(), VSrc.getValueType(),
2058                                    MVT::Other);
2059
2060   SDLoc DL(Node);
2061
2062   // Memory Operands: Base, Scale, Index, Disp, Segment
2063   SDValue Disp = CurDAG->getTargetConstant(0, DL, MVT::i32);
2064   SDValue Segment = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
2065   const SDValue Ops[] = { VSrc, Base, getI8Imm(Scale->getSExtValue(), DL), VIdx,
2066                           Disp, Segment, VMask, Chain};
2067   SDNode *ResNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, DL, VTs, Ops);
2068   // Node has 2 outputs: VDst and MVT::Other.
2069   // ResNode has 3 outputs: VDst, VMask_wb, and MVT::Other.
2070   // We replace VDst of Node with VDst of ResNode, and Other of Node with Other
2071   // of ResNode.
2072   ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(ResNode, 0));
2073   ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(ResNode, 2));
2074   return ResNode;
2075 }
2076
2077 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDNode *Node) {
2078   MVT NVT = Node->getSimpleValueType(0);
2079   unsigned Opc, MOpc;
2080   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
2081   SDLoc dl(Node);
2082
2083   DEBUG(dbgs() << "Selecting: "; Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2084
2085   if (Node->isMachineOpcode()) {
2086     DEBUG(dbgs() << "== ";  Node->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2087     Node->setNodeId(-1);
2088     return nullptr;   // Already selected.
2089   }
2090
2091   switch (Opcode) {
2092   default: break;
2093   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: {
2094     unsigned IntNo = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
2095     switch (IntNo) {
2096     default: break;
2097     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:
2098     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256:
2099     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:
2100     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256:
2101     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:
2102     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256:
2103     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:
2104     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256:
2105     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:
2106     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:
2107     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:
2108     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:
2109     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:
2110     case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:
2111     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:
2112     case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256: {
2113       if (!Subtarget->hasAVX2())
2114         break;
2115       unsigned Opc;
2116       switch (IntNo) {
2117       default: llvm_unreachable("Impossible intrinsic");
2118       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd:     Opc = X86::VGATHERDPDrm;  break;
2119       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_pd_256: Opc = X86::VGATHERDPDYrm; break;
2120       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd:     Opc = X86::VGATHERQPDrm;  break;
2121       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_pd_256: Opc = X86::VGATHERQPDYrm; break;
2122       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps:     Opc = X86::VGATHERDPSrm;  break;
2123       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_ps_256: Opc = X86::VGATHERDPSYrm; break;
2124       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps:     Opc = X86::VGATHERQPSrm;  break;
2125       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_ps_256: Opc = X86::VGATHERQPSYrm; break;
2126       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q:      Opc = X86::VPGATHERDQrm;  break;
2127       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_q_256:  Opc = X86::VPGATHERDQYrm; break;
2128       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q:      Opc = X86::VPGATHERQQrm;  break;
2129       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_q_256:  Opc = X86::VPGATHERQQYrm; break;
2130       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d:      Opc = X86::VPGATHERDDrm;  break;
2131       case Intrinsic::x86_avx2_gather_d_d_256:  Opc = X86::VPGATHERDDYrm; break;
2132       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d:      Opc = X86::VPGATHERQDrm;  break;
2133       case Intrinsic::x86_avx2_gather_q_d_256:  Opc = X86::VPGATHERQDYrm; break;
2134       }
2135       SDNode *RetVal = SelectGather(Node, Opc);
2136       if (RetVal)
2137         // We already called ReplaceUses inside SelectGather.
2138         return nullptr;
2139       break;
2140     }
2141     }
2142     break;
2143   }
2144   case X86ISD::GlobalBaseReg:
2145     return getGlobalBaseReg();
2146
2147   case X86ISD::SHRUNKBLEND: {
2148     // SHRUNKBLEND selects like a regular VSELECT.
2149     SDValue VSelect = CurDAG->getNode(
2150         ISD::VSELECT, SDLoc(Node), Node->getValueType(0), Node->getOperand(0),
2151         Node->getOperand(1), Node->getOperand(2));
2152     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), VSelect);
2153     SelectCode(VSelect.getNode());
2154     // We already called ReplaceUses.
2155     return nullptr;
2156   }
2157
2158   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2159   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2160   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2161   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD: {
2162     SDNode *RetVal = SelectAtomicLoadArith(Node, NVT);
2163     if (RetVal)
2164       return RetVal;
2165     break;
2166   }
2167   case ISD::AND:
2168   case ISD::OR:
2169   case ISD::XOR: {
2170     // For operations of the form (x << C1) op C2, check if we can use a smaller
2171     // encoding for C2 by transforming it into (x op (C2>>C1)) << C1.
2172     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2173     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2174
2175     if (N0->getOpcode() != ISD::SHL || !N0->hasOneUse())
2176       break;
2177
2178     // i8 is unshrinkable, i16 should be promoted to i32.
2179     if (NVT != MVT::i32 && NVT != MVT::i64)
2180       break;
2181
2182     ConstantSDNode *Cst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
2183     ConstantSDNode *ShlCst = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1));
2184     if (!Cst || !ShlCst)
2185       break;
2186
2187     int64_t Val = Cst->getSExtValue();
2188     uint64_t ShlVal = ShlCst->getZExtValue();
2189
2190     // Make sure that we don't change the operation by removing bits.
2191     // This only matters for OR and XOR, AND is unaffected.
2192     uint64_t RemovedBitsMask = (1ULL << ShlVal) - 1;
2193     if (Opcode != ISD::AND && (Val & RemovedBitsMask) != 0)
2194       break;
2195
2196     unsigned ShlOp, AddOp, Op;
2197     MVT CstVT = NVT;
2198
2199     // Check the minimum bitwidth for the new constant.
2200     // TODO: AND32ri is the same as AND64ri32 with zext imm.
2201     // TODO: MOV32ri+OR64r is cheaper than MOV64ri64+OR64rr
2202     // TODO: Using 16 and 8 bit operations is also possible for or32 & xor32.
2203     if (!isInt<8>(Val) && isInt<8>(Val >> ShlVal))
2204       CstVT = MVT::i8;
2205     else if (!isInt<32>(Val) && isInt<32>(Val >> ShlVal))
2206       CstVT = MVT::i32;
2207
2208     // Bail if there is no smaller encoding.
2209     if (NVT == CstVT)
2210       break;
2211
2212     switch (NVT.SimpleTy) {
2213     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2214     case MVT::i32:
2215       assert(CstVT == MVT::i8);
2216       ShlOp = X86::SHL32ri;
2217       AddOp = X86::ADD32rr;
2218
2219       switch (Opcode) {
2220       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2221       case ISD::AND: Op = X86::AND32ri8; break;
2222       case ISD::OR:  Op =  X86::OR32ri8; break;
2223       case ISD::XOR: Op = X86::XOR32ri8; break;
2224       }
2225       break;
2226     case MVT::i64:
2227       assert(CstVT == MVT::i8 || CstVT == MVT::i32);
2228       ShlOp = X86::SHL64ri;
2229       AddOp = X86::ADD64rr;
2230
2231       switch (Opcode) {
2232       default: llvm_unreachable("Impossible opcode");
2233       case ISD::AND: Op = CstVT==MVT::i8? X86::AND64ri8 : X86::AND64ri32; break;
2234       case ISD::OR:  Op = CstVT==MVT::i8?  X86::OR64ri8 :  X86::OR64ri32; break;
2235       case ISD::XOR: Op = CstVT==MVT::i8? X86::XOR64ri8 : X86::XOR64ri32; break;
2236       }
2237       break;
2238     }
2239
2240     // Emit the smaller op and the shift.
2241     SDValue NewCst = CurDAG->getTargetConstant(Val >> ShlVal, dl, CstVT);
2242     SDNode *New = CurDAG->getMachineNode(Op, dl, NVT, N0->getOperand(0),NewCst);
2243     if (ShlVal == 1)
2244       return CurDAG->SelectNodeTo(Node, AddOp, NVT, SDValue(New, 0),
2245                                   SDValue(New, 0));
2246     return CurDAG->SelectNodeTo(Node, ShlOp, NVT, SDValue(New, 0),
2247                                 getI8Imm(ShlVal, dl));
2248   }
2249   case X86ISD::UMUL8:
2250   case X86ISD::SMUL8: {
2251     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2252     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2253
2254     Opc = (Opcode == X86ISD::SMUL8 ? X86::IMUL8r : X86::MUL8r);
2255
2256     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, X86::AL,
2257                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2258
2259     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, MVT::i32);
2260     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2261     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2262
2263     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2264     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2265     return nullptr;
2266   }
2267
2268   case X86ISD::UMUL: {
2269     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2270     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2271
2272     unsigned LoReg;
2273     switch (NVT.SimpleTy) {
2274     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2275     case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  Opc = X86::MUL8r; break;
2276     case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  Opc = X86::MUL16r; break;
2277     case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; Opc = X86::MUL32r; break;
2278     case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; Opc = X86::MUL64r; break;
2279     }
2280
2281     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
2282                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2283
2284     SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::i32);
2285     SDValue Ops[] = {N1, InFlag};
2286     SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2287
2288     ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(CNode, 0));
2289     ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(CNode, 1));
2290     ReplaceUses(SDValue(Node, 2), SDValue(CNode, 2));
2291     return nullptr;
2292   }
2293
2294   case ISD::SMUL_LOHI:
2295   case ISD::UMUL_LOHI: {
2296     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2297     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2298
2299     bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
2300     bool hasBMI2 = Subtarget->hasBMI2();
2301     if (!isSigned) {
2302       switch (NVT.SimpleTy) {
2303       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2304       case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
2305       case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
2306       case MVT::i32: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX32rr : X86::MUL32r;
2307                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX32rm : X86::MUL32m; break;
2308       case MVT::i64: Opc = hasBMI2 ? X86::MULX64rr : X86::MUL64r;
2309                      MOpc = hasBMI2 ? X86::MULX64rm : X86::MUL64m; break;
2310       }
2311     } else {
2312       switch (NVT.SimpleTy) {
2313       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2314       case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
2315       case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
2316       case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
2317       case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
2318       }
2319     }
2320
2321     unsigned SrcReg, LoReg, HiReg;
2322     switch (Opc) {
2323     default: llvm_unreachable("Unknown MUL opcode!");
2324     case X86::IMUL8r:
2325     case X86::MUL8r:
2326       SrcReg = LoReg = X86::AL; HiReg = X86::AH;
2327       break;
2328     case X86::IMUL16r:
2329     case X86::MUL16r:
2330       SrcReg = LoReg = X86::AX; HiReg = X86::DX;
2331       break;
2332     case X86::IMUL32r:
2333     case X86::MUL32r:
2334       SrcReg = LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
2335       break;
2336     case X86::IMUL64r:
2337     case X86::MUL64r:
2338       SrcReg = LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
2339       break;
2340     case X86::MULX32rr:
2341       SrcReg = X86::EDX; LoReg = HiReg = 0;
2342       break;
2343     case X86::MULX64rr:
2344       SrcReg = X86::RDX; LoReg = HiReg = 0;
2345       break;
2346     }
2347
2348     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2349     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2350     // Multiply is commmutative.
2351     if (!foldedLoad) {
2352       foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2353       if (foldedLoad)
2354         std::swap(N0, N1);
2355     }
2356
2357     SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, SrcReg,
2358                                           N0, SDValue()).getValue(1);
2359     SDValue ResHi, ResLo;
2360
2361     if (foldedLoad) {
2362       SDValue Chain;
2363       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2364                         InFlag };
2365       if (MOpc == X86::MULX32rm || MOpc == X86::MULX64rm) {
2366         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Other, MVT::Glue);
2367         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2368         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2369         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2370         Chain = SDValue(CNode, 2);
2371         InFlag = SDValue(CNode, 3);
2372       } else {
2373         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2374         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, VTs, Ops);
2375         Chain = SDValue(CNode, 0);
2376         InFlag = SDValue(CNode, 1);
2377       }
2378
2379       // Update the chain.
2380       ReplaceUses(N1.getValue(1), Chain);
2381     } else {
2382       SDValue Ops[] = { N1, InFlag };
2383       if (Opc == X86::MULX32rr || Opc == X86::MULX64rr) {
2384         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(NVT, NVT, MVT::Glue);
2385         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2386         ResHi = SDValue(CNode, 0);
2387         ResLo = SDValue(CNode, 1);
2388         InFlag = SDValue(CNode, 2);
2389       } else {
2390         SDVTList VTs = CurDAG->getVTList(MVT::Glue);
2391         SDNode *CNode = CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, VTs, Ops);
2392         InFlag = SDValue(CNode, 0);
2393       }
2394     }
2395
2396     // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
2397     if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit() &&
2398         !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2399       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2400                                               X86::AX, MVT::i16, InFlag);
2401       InFlag = Result.getValue(2);
2402       // Get the low part if needed. Don't use getCopyFromReg for aliasing
2403       // registers.
2404       if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
2405         ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2406           CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2407
2408       // Shift AX down 8 bits.
2409       Result = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
2410                                               Result,
2411                                      CurDAG->getTargetConstant(8, dl, MVT::i8)),
2412                        0);
2413       // Then truncate it down to i8.
2414       ReplaceUses(SDValue(Node, 1),
2415         CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result));
2416     }
2417     // Copy the low half of the result, if it is needed.
2418     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2419       if (!ResLo.getNode()) {
2420         assert(LoReg && "Register for low half is not defined!");
2421         ResLo = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg, NVT,
2422                                        InFlag);
2423         InFlag = ResLo.getValue(2);
2424       }
2425       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), ResLo);
2426       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResLo.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2427     }
2428     // Copy the high half of the result, if it is needed.
2429     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2430       if (!ResHi.getNode()) {
2431         assert(HiReg && "Register for high half is not defined!");
2432         ResHi = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg, NVT,
2433                                        InFlag);
2434         InFlag = ResHi.getValue(2);
2435       }
2436       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), ResHi);
2437       DEBUG(dbgs() << "=> "; ResHi.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2438     }
2439
2440     return nullptr;
2441   }
2442
2443   case ISD::SDIVREM:
2444   case ISD::UDIVREM:
2445   case X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG:
2446   case X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG: {
2447     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2448     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2449
2450     bool isSigned = (Opcode == ISD::SDIVREM ||
2451                      Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG);
2452     if (!isSigned) {
2453       switch (NVT.SimpleTy) {
2454       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2455       case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
2456       case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
2457       case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
2458       case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
2459       }
2460     } else {
2461       switch (NVT.SimpleTy) {
2462       default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2463       case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
2464       case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
2465       case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
2466       case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
2467       }
2468     }
2469
2470     unsigned LoReg, HiReg, ClrReg;
2471     unsigned SExtOpcode;
2472     switch (NVT.SimpleTy) {
2473     default: llvm_unreachable("Unsupported VT!");
2474     case MVT::i8:
2475       LoReg = X86::AL;  ClrReg = HiReg = X86::AH;
2476       SExtOpcode = X86::CBW;
2477       break;
2478     case MVT::i16:
2479       LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
2480       ClrReg = X86::DX;
2481       SExtOpcode = X86::CWD;
2482       break;
2483     case MVT::i32:
2484       LoReg = X86::EAX; ClrReg = HiReg = X86::EDX;
2485       SExtOpcode = X86::CDQ;
2486       break;
2487     case MVT::i64:
2488       LoReg = X86::RAX; ClrReg = HiReg = X86::RDX;
2489       SExtOpcode = X86::CQO;
2490       break;
2491     }
2492
2493     SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4;
2494     bool foldedLoad = TryFoldLoad(Node, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4);
2495     bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
2496
2497     SDValue InFlag;
2498     if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
2499       // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
2500       // clear the upper 8 bits (AH).
2501       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, Move, Chain;
2502       if (TryFoldLoad(Node, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4)) {
2503         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N0.getOperand(0) };
2504         Move =
2505           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rm8, dl, MVT::i32,
2506                                          MVT::Other, Ops), 0);
2507         Chain = Move.getValue(1);
2508         ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
2509       } else {
2510         Move =
2511           SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOVZX32rr8, dl, MVT::i32, N0),0);
2512         Chain = CurDAG->getEntryNode();
2513       }
2514       Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::EAX, Move, SDValue());
2515       InFlag = Chain.getValue(1);
2516     } else {
2517       InFlag =
2518         CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2519                              LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
2520       if (isSigned && !signBitIsZero) {
2521         // Sign extend the low part into the high part.
2522         InFlag =
2523           SDValue(CurDAG->getMachineNode(SExtOpcode, dl, MVT::Glue, InFlag),0);
2524       } else {
2525         // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
2526         SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::MOV32r0, dl, NVT), 0);
2527         switch (NVT.SimpleTy) {
2528         case MVT::i16:
2529           ClrNode =
2530               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2531                           TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, dl, MVT::i16, ClrNode,
2532                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_16bit, dl,
2533                                                     MVT::i32)),
2534                       0);
2535           break;
2536         case MVT::i32:
2537           break;
2538         case MVT::i64:
2539           ClrNode =
2540               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2541                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2542                           CurDAG->getTargetConstant(0, dl, MVT::i64), ClrNode,
2543                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, dl,
2544                                                     MVT::i32)),
2545                       0);
2546           break;
2547         default:
2548           llvm_unreachable("Unexpected division source");
2549         }
2550
2551         InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, ClrReg,
2552                                       ClrNode, InFlag).getValue(1);
2553       }
2554     }
2555
2556     if (foldedLoad) {
2557       SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Tmp4, N1.getOperand(0),
2558                         InFlag };
2559       SDNode *CNode =
2560         CurDAG->getMachineNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Glue, Ops);
2561       InFlag = SDValue(CNode, 1);
2562       // Update the chain.
2563       ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
2564     } else {
2565       InFlag =
2566         SDValue(CurDAG->getMachineNode(Opc, dl, MVT::Glue, N1, InFlag), 0);
2567     }
2568
2569     // Prevent use of AH in a REX instruction by explicitly copying it to
2570     // an ABCD_L register.
2571     //
2572     // The current assumption of the register allocator is that isel
2573     // won't generate explicit references to the GR8_ABCD_H registers. If
2574     // the allocator and/or the backend get enhanced to be more robust in
2575     // that regard, this can be, and should be, removed.
2576     if (HiReg == X86::AH && !SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2577       SDValue AHCopy = CurDAG->getRegister(X86::AH, MVT::i8);
2578       unsigned AHExtOpcode =
2579           isSigned ? X86::MOVSX32_NOREXrr8 : X86::MOVZX32_NOREXrr8;
2580
2581       SDNode *RNode = CurDAG->getMachineNode(AHExtOpcode, dl, MVT::i32,
2582                                              MVT::Glue, AHCopy, InFlag);
2583       SDValue Result(RNode, 0);
2584       InFlag = SDValue(RNode, 1);
2585
2586       if (Opcode == X86ISD::UDIVREM8_ZEXT_HREG ||
2587           Opcode == X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG) {
2588         if (Node->getValueType(1) == MVT::i64) {
2589           // It's not possible to directly movsx AH to a 64bit register, because
2590           // the latter needs the REX prefix, but the former can't have it.
2591           assert(Opcode != X86ISD::SDIVREM8_SEXT_HREG &&
2592                  "Unexpected i64 sext of h-register");
2593           Result =
2594               SDValue(CurDAG->getMachineNode(
2595                           TargetOpcode::SUBREG_TO_REG, dl, MVT::i64,
2596                           CurDAG->getTargetConstant(0, dl, MVT::i64), Result,
2597                           CurDAG->getTargetConstant(X86::sub_32bit, dl,
2598                                                     MVT::i32)),
2599                       0);
2600         }
2601       } else {
2602         Result =
2603             CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl, MVT::i8, Result);
2604       }
2605       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2606       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2607     }
2608     // Copy the division (low) result, if it is needed.
2609     if (!SDValue(Node, 0).use_empty()) {
2610       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2611                                                 LoReg, NVT, InFlag);
2612       InFlag = Result.getValue(2);
2613       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), Result);
2614       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2615     }
2616     // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
2617     if (!SDValue(Node, 1).use_empty()) {
2618       SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
2619                                               HiReg, NVT, InFlag);
2620       InFlag = Result.getValue(2);
2621       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), Result);
2622       DEBUG(dbgs() << "=> "; Result.getNode()->dump(CurDAG); dbgs() << '\n');
2623     }
2624     return nullptr;
2625   }
2626
2627   case X86ISD::CMP:
2628   case X86ISD::SUB: {
2629     // Sometimes a SUB is used to perform comparison.
2630     if (Opcode == X86ISD::SUB && Node->hasAnyUseOfValue(0))
2631       // This node is not a CMP.
2632       break;
2633     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
2634     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
2635
2636     if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && N0.hasOneUse() &&
2637         HasNoSignedComparisonUses(Node))
2638       N0 = N0.getOperand(0);
2639
2640     // Look for (X86cmp (and $op, $imm), 0) and see if we can convert it to
2641     // use a smaller encoding.
2642     // Look past the truncate if CMP is the only use of it.
2643     if ((N0.getNode()->getOpcode() == ISD::AND ||
2644          (N0.getResNo() == 0 && N0.getNode()->getOpcode() == X86ISD::AND)) &&
2645         N0.getNode()->hasOneUse() &&
2646         N0.getValueType() != MVT::i8 &&
2647         X86::isZeroNode(N1)) {
2648       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getNode()->getOperand(1));
2649       if (!C) break;
2650
2651       // For example, convert "testl %eax, $8" to "testb %al, $8"
2652       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff)) == 0 &&
2653           (!(C->getZExtValue() & 0x80) ||
2654            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2655         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl, MVT::i8);
2656         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2657
2658         // On x86-32, only the ABCD registers have 8-bit subregisters.
2659         if (!Subtarget->is64Bit()) {
2660           const TargetRegisterClass *TRC;
2661           switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2662           case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2663           case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2664           default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2665           }
2666           SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), dl, MVT::i32);
2667           Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2668                                                Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2669         }
2670
2671         // Extract the l-register.
2672         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit, dl,
2673                                                         MVT::i8, Reg);
2674
2675         // Emit a testb.
2676         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri, dl, MVT::i32,
2677                                                  Subreg, Imm);
2678         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2679         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2680         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2681                     SDValue(NewNode, 0));
2682         return nullptr;
2683       }
2684
2685       // For example, "testl %eax, $2048" to "testb %ah, $8".
2686       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xff00)) == 0 &&
2687           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2688            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2689         // Shift the immediate right by 8 bits.
2690         SDValue ShiftedImm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue() >> 8,
2691                                                        dl, MVT::i8);
2692         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2693
2694         // Put the value in an ABCD register.
2695         const TargetRegisterClass *TRC;
2696         switch (N0.getSimpleValueType().SimpleTy) {
2697         case MVT::i64: TRC = &X86::GR64_ABCDRegClass; break;
2698         case MVT::i32: TRC = &X86::GR32_ABCDRegClass; break;
2699         case MVT::i16: TRC = &X86::GR16_ABCDRegClass; break;
2700         default: llvm_unreachable("Unsupported TEST operand type!");
2701         }
2702         SDValue RC = CurDAG->getTargetConstant(TRC->getID(), dl, MVT::i32);
2703         Reg = SDValue(CurDAG->getMachineNode(X86::COPY_TO_REGCLASS, dl,
2704                                              Reg.getValueType(), Reg, RC), 0);
2705
2706         // Extract the h-register.
2707         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_8bit_hi, dl,
2708                                                         MVT::i8, Reg);
2709
2710         // Emit a testb.  The EXTRACT_SUBREG becomes a COPY that can only
2711         // target GR8_NOREX registers, so make sure the register class is
2712         // forced.
2713         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST8ri_NOREX, dl,
2714                                                  MVT::i32, Subreg, ShiftedImm);
2715         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2716         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2717         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2718                     SDValue(NewNode, 0));
2719         return nullptr;
2720       }
2721
2722       // For example, "testl %eax, $32776" to "testw %ax, $32776".
2723       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffff)) == 0 &&
2724           N0.getValueType() != MVT::i16 &&
2725           (!(C->getZExtValue() & 0x8000) ||
2726            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2727         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl,
2728                                                 MVT::i16);
2729         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2730
2731         // Extract the 16-bit subregister.
2732         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_16bit, dl,
2733                                                         MVT::i16, Reg);
2734
2735         // Emit a testw.
2736         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST16ri, dl, MVT::i32,
2737                                                  Subreg, Imm);
2738         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2739         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2740         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2741                     SDValue(NewNode, 0));
2742         return nullptr;
2743       }
2744
2745       // For example, "testq %rax, $268468232" to "testl %eax, $268468232".
2746       if ((C->getZExtValue() & ~UINT64_C(0xffffffff)) == 0 &&
2747           N0.getValueType() == MVT::i64 &&
2748           (!(C->getZExtValue() & 0x80000000) ||
2749            HasNoSignedComparisonUses(Node))) {
2750         SDValue Imm = CurDAG->getTargetConstant(C->getZExtValue(), dl,
2751                                                 MVT::i32);
2752         SDValue Reg = N0.getNode()->getOperand(0);
2753
2754         // Extract the 32-bit subregister.
2755         SDValue Subreg = CurDAG->getTargetExtractSubreg(X86::sub_32bit, dl,
2756                                                         MVT::i32, Reg);
2757
2758         // Emit a testl.
2759         SDNode *NewNode = CurDAG->getMachineNode(X86::TEST32ri, dl, MVT::i32,
2760                                                  Subreg, Imm);
2761         // Replace SUB|CMP with TEST, since SUB has two outputs while TEST has
2762         // one, do not call ReplaceAllUsesWith.
2763         ReplaceUses(SDValue(Node, (Opcode == X86ISD::SUB ? 1 : 0)),
2764                     SDValue(NewNode, 0));
2765         return nullptr;
2766       }
2767     }
2768     break;
2769   }
2770   case ISD::STORE: {
2771     // Change a chain of {load; incr or dec; store} of the same value into
2772     // a simple increment or decrement through memory of that value, if the
2773     // uses of the modified value and its address are suitable.
2774     // The DEC64m tablegen pattern is currently not able to match the case where
2775     // the EFLAGS on the original DEC are used. (This also applies to
2776     // {INC,DEC}X{64,32,16,8}.)
2777     // We'll need to improve tablegen to allow flags to be transferred from a
2778     // node in the pattern to the result node.  probably with a new keyword
2779     // for example, we have this
2780     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2781     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2782     //   (implicit EFLAGS)]>;
2783     // but maybe need something like this
2784     // def DEC64m : RI<0xFF, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), "dec{q}\t$dst",
2785     //  [(store (add (loadi64 addr:$dst), -1), addr:$dst),
2786     //   (transferrable EFLAGS)]>;
2787
2788     StoreSDNode *StoreNode = cast<StoreSDNode>(Node);
2789     SDValue StoredVal = StoreNode->getOperand(1);
2790     unsigned Opc = StoredVal->getOpcode();
2791
2792     LoadSDNode *LoadNode = nullptr;
2793     SDValue InputChain;
2794     if (!isLoadIncOrDecStore(StoreNode, Opc, StoredVal, CurDAG,
2795                              LoadNode, InputChain))
2796       break;
2797
2798     SDValue Base, Scale, Index, Disp, Segment;
2799     if (!SelectAddr(LoadNode, LoadNode->getBasePtr(),
2800                     Base, Scale, Index, Disp, Segment))
2801       break;
2802
2803     MachineSDNode::mmo_iterator MemOp = MF->allocateMemRefsArray(2);
2804     MemOp[0] = StoreNode->getMemOperand();
2805     MemOp[1] = LoadNode->getMemOperand();
2806     const SDValue Ops[] = { Base, Scale, Index, Disp, Segment, InputChain };
2807     EVT LdVT = LoadNode->getMemoryVT();
2808     unsigned newOpc = getFusedLdStOpcode(LdVT, Opc);
2809     MachineSDNode *Result = CurDAG->getMachineNode(newOpc,
2810                                                    SDLoc(Node),
2811                                                    MVT::i32, MVT::Other, Ops);
2812     Result->setMemRefs(MemOp, MemOp + 2);
2813
2814     ReplaceUses(SDValue(StoreNode, 0), SDValue(Result, 1));
2815     ReplaceUses(SDValue(StoredVal.getNode(), 1), SDValue(Result, 0));
2816
2817     return Result;
2818   }
2819   }
2820
2821   SDNode *ResNode = SelectCode(Node);
2822
2823   DEBUG(dbgs() << "=> ";
2824         if (ResNode == nullptr || ResNode == Node)
2825           Node->dump(CurDAG);
2826         else
2827           ResNode->dump(CurDAG);
2828         dbgs() << '\n');
2829
2830   return ResNode;
2831 }
2832
2833 bool X86DAGToDAGISel::
2834 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, unsigned ConstraintID,
2835                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
2836   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3, Op4;
2837   switch (ConstraintID) {
2838   case InlineAsm::Constraint_o: // offsetable        ??
2839   case InlineAsm::Constraint_v: // not offsetable    ??
2840   default: return true;
2841   case InlineAsm::Constraint_m: // memory
2842     if (!SelectAddr(nullptr, Op, Op0, Op1, Op2, Op3, Op4))
2843       return true;
2844     break;
2845   }
2846
2847   OutOps.push_back(Op0);
2848   OutOps.push_back(Op1);
2849   OutOps.push_back(Op2);
2850   OutOps.push_back(Op3);
2851   OutOps.push_back(Op4);
2852   return false;
2853 }
2854
2855 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
2856 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
2857 ///
2858 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM,
2859                                      CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2860   return new X86DAGToDAGISel(TM, OptLevel);
2861 }