Allow {e,r}bp as the target of {read,write}_register.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86ISelLowering.h
1 //===-- X86ISelLowering.h - X86 DAG Lowering Interface ----------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines the interfaces that X86 uses to lower LLVM code into a
11 // selection DAG.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifndef LLVM_LIB_TARGET_X86_X86ISELLOWERING_H
16 #define LLVM_LIB_TARGET_X86_X86ISELLOWERING_H
17
18 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
19 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
20 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
21 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
22
23 namespace llvm {
24   class X86Subtarget;
25   class X86TargetMachine;
26
27   namespace X86ISD {
28     // X86 Specific DAG Nodes
29     enum NodeType : unsigned {
30       // Start the numbering where the builtin ops leave off.
31       FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
32
33       /// Bit scan forward.
34       BSF,
35       /// Bit scan reverse.
36       BSR,
37
38       /// Double shift instructions. These correspond to
39       /// X86::SHLDxx and X86::SHRDxx instructions.
40       SHLD,
41       SHRD,
42
43       /// Bitwise logical AND of floating point values. This corresponds
44       /// to X86::ANDPS or X86::ANDPD.
45       FAND,
46
47       /// Bitwise logical OR of floating point values. This corresponds
48       /// to X86::ORPS or X86::ORPD.
49       FOR,
50
51       /// Bitwise logical XOR of floating point values. This corresponds
52       /// to X86::XORPS or X86::XORPD.
53       FXOR,
54
55       ///  Bitwise logical ANDNOT of floating point values. This
56       /// corresponds to X86::ANDNPS or X86::ANDNPD.
57       FANDN,
58
59       /// These operations represent an abstract X86 call
60       /// instruction, which includes a bunch of information.  In particular the
61       /// operands of these node are:
62       ///
63       ///     #0 - The incoming token chain
64       ///     #1 - The callee
65       ///     #2 - The number of arg bytes the caller pushes on the stack.
66       ///     #3 - The number of arg bytes the callee pops off the stack.
67       ///     #4 - The value to pass in AL/AX/EAX (optional)
68       ///     #5 - The value to pass in DL/DX/EDX (optional)
69       ///
70       /// The result values of these nodes are:
71       ///
72       ///     #0 - The outgoing token chain
73       ///     #1 - The first register result value (optional)
74       ///     #2 - The second register result value (optional)
75       ///
76       CALL,
77
78       /// This operation implements the lowering for readcyclecounter
79       RDTSC_DAG,
80
81       /// X86 Read Time-Stamp Counter and Processor ID.
82       RDTSCP_DAG,
83
84       /// X86 Read Performance Monitoring Counters.
85       RDPMC_DAG,
86
87       /// X86 compare and logical compare instructions.
88       CMP, COMI, UCOMI,
89
90       /// X86 bit-test instructions.
91       BT,
92
93       /// X86 SetCC. Operand 0 is condition code, and operand 1 is the EFLAGS
94       /// operand, usually produced by a CMP instruction.
95       SETCC,
96
97       /// X86 Select
98       SELECT,
99
100       // Same as SETCC except it's materialized with a sbb and the value is all
101       // one's or all zero's.
102       SETCC_CARRY,  // R = carry_bit ? ~0 : 0
103
104       /// X86 FP SETCC, implemented with CMP{cc}SS/CMP{cc}SD.
105       /// Operands are two FP values to compare; result is a mask of
106       /// 0s or 1s.  Generally DTRT for C/C++ with NaNs.
107       FSETCC,
108
109       /// X86 MOVMSK{pd|ps}, extracts sign bits of two or four FP values,
110       /// result in an integer GPR.  Needs masking for scalar result.
111       FGETSIGNx86,
112
113       /// X86 conditional moves. Operand 0 and operand 1 are the two values
114       /// to select from. Operand 2 is the condition code, and operand 3 is the
115       /// flag operand produced by a CMP or TEST instruction. It also writes a
116       /// flag result.
117       CMOV,
118
119       /// X86 conditional branches. Operand 0 is the chain operand, operand 1
120       /// is the block to branch if condition is true, operand 2 is the
121       /// condition code, and operand 3 is the flag operand produced by a CMP
122       /// or TEST instruction.
123       BRCOND,
124
125       /// Return with a flag operand. Operand 0 is the chain operand, operand
126       /// 1 is the number of bytes of stack to pop.
127       RET_FLAG,
128
129       /// Repeat fill, corresponds to X86::REP_STOSx.
130       REP_STOS,
131
132       /// Repeat move, corresponds to X86::REP_MOVSx.
133       REP_MOVS,
134
135       /// On Darwin, this node represents the result of the popl
136       /// at function entry, used for PIC code.
137       GlobalBaseReg,
138
139       /// A wrapper node for TargetConstantPool,
140       /// TargetExternalSymbol, and TargetGlobalAddress.
141       Wrapper,
142
143       /// Special wrapper used under X86-64 PIC mode for RIP
144       /// relative displacements.
145       WrapperRIP,
146
147       /// Copies a 64-bit value from the low word of an XMM vector
148       /// to an MMX vector.  If you think this is too close to the previous
149       /// mnemonic, so do I; blame Intel.
150       MOVDQ2Q,
151
152       /// Copies a 32-bit value from the low word of a MMX
153       /// vector to a GPR.
154       MMX_MOVD2W,
155
156       /// Copies a GPR into the low 32-bit word of a MMX vector
157       /// and zero out the high word.
158       MMX_MOVW2D,
159
160       /// Extract an 8-bit value from a vector and zero extend it to
161       /// i32, corresponds to X86::PEXTRB.
162       PEXTRB,
163
164       /// Extract a 16-bit value from a vector and zero extend it to
165       /// i32, corresponds to X86::PEXTRW.
166       PEXTRW,
167
168       /// Insert any element of a 4 x float vector into any element
169       /// of a destination 4 x floatvector.
170       INSERTPS,
171
172       /// Insert the lower 8-bits of a 32-bit value to a vector,
173       /// corresponds to X86::PINSRB.
174       PINSRB,
175
176       /// Insert the lower 16-bits of a 32-bit value to a vector,
177       /// corresponds to X86::PINSRW.
178       PINSRW, MMX_PINSRW,
179
180       /// Shuffle 16 8-bit values within a vector.
181       PSHUFB,
182
183       /// Compute Sum of Absolute Differences.
184       PSADBW,
185
186       /// Bitwise Logical AND NOT of Packed FP values.
187       ANDNP,
188
189       /// Copy integer sign.
190       PSIGN,
191
192       /// Blend where the selector is an immediate.
193       BLENDI,
194
195       /// Blend where the condition has been shrunk.
196       /// This is used to emphasize that the condition mask is
197       /// no more valid for generic VSELECT optimizations.
198       SHRUNKBLEND,
199
200       /// Combined add and sub on an FP vector.
201       ADDSUB,
202
203       //  FP vector ops with rounding mode.
204       FADD_RND,
205       FSUB_RND,
206       FMUL_RND,
207       FDIV_RND,
208       FMAX_RND,
209       FMIN_RND,
210       FSQRT_RND,
211
212       // FP vector get exponent 
213       FGETEXP_RND,
214       // FP Scale
215       SCALEF,
216       // Integer add/sub with unsigned saturation.
217       ADDUS,
218       SUBUS,
219       // Integer add/sub with signed saturation.
220       ADDS,
221       SUBS,
222       // Unsigned Integer average 
223       AVG,
224       /// Integer horizontal add.
225       HADD,
226
227       /// Integer horizontal sub.
228       HSUB,
229
230       /// Floating point horizontal add.
231       FHADD,
232
233       /// Floating point horizontal sub.
234       FHSUB,
235
236       // Integer absolute value
237       ABS,
238
239       /// Floating point max and min.
240       FMAX, FMIN,
241
242       /// Commutative FMIN and FMAX.
243       FMAXC, FMINC,
244
245       /// Floating point reciprocal-sqrt and reciprocal approximation.
246       /// Note that these typically require refinement
247       /// in order to obtain suitable precision.
248       FRSQRT, FRCP,
249
250       // Thread Local Storage.
251       TLSADDR,
252
253       // Thread Local Storage. A call to get the start address
254       // of the TLS block for the current module.
255       TLSBASEADDR,
256
257       // Thread Local Storage.  When calling to an OS provided
258       // thunk at the address from an earlier relocation.
259       TLSCALL,
260
261       // Exception Handling helpers.
262       EH_RETURN,
263
264       // SjLj exception handling setjmp.
265       EH_SJLJ_SETJMP,
266
267       // SjLj exception handling longjmp.
268       EH_SJLJ_LONGJMP,
269
270       /// Tail call return. See X86TargetLowering::LowerCall for
271       /// the list of operands.
272       TC_RETURN,
273
274       // Vector move to low scalar and zero higher vector elements.
275       VZEXT_MOVL,
276
277       // Vector integer zero-extend.
278       VZEXT,
279
280       // Vector integer signed-extend.
281       VSEXT,
282
283       // Vector integer truncate.
284       VTRUNC,
285
286       // Vector integer truncate with mask.
287       VTRUNCM,
288
289       // Vector FP extend.
290       VFPEXT,
291
292       // Vector FP round.
293       VFPROUND,
294
295       // Vector signed integer to double.
296       CVTDQ2PD,
297
298       // 128-bit vector logical left / right shift
299       VSHLDQ, VSRLDQ,
300
301       // Vector shift elements
302       VSHL, VSRL, VSRA,
303
304       // Vector shift elements by immediate
305       VSHLI, VSRLI, VSRAI,
306
307       // Vector packed double/float comparison.
308       CMPP,
309
310       // Vector integer comparisons.
311       PCMPEQ, PCMPGT,
312       // Vector integer comparisons, the result is in a mask vector.
313       PCMPEQM, PCMPGTM,
314
315       /// Vector comparison generating mask bits for fp and
316       /// integer signed and unsigned data types.
317       CMPM,
318       CMPMU,
319       // Vector comparison with rounding mode for FP values
320       CMPM_RND,
321
322       // Arithmetic operations with FLAGS results.
323       ADD, SUB, ADC, SBB, SMUL,
324       INC, DEC, OR, XOR, AND,
325
326       BEXTR,  // Bit field extract
327
328       UMUL, // LOW, HI, FLAGS = umul LHS, RHS
329
330       // 8-bit SMUL/UMUL - AX, FLAGS = smul8/umul8 AL, RHS
331       SMUL8, UMUL8,
332
333       // 8-bit divrem that zero-extend the high result (AH).
334       UDIVREM8_ZEXT_HREG,
335       SDIVREM8_SEXT_HREG,
336
337       // X86-specific multiply by immediate.
338       MUL_IMM,
339
340       // Vector bitwise comparisons.
341       PTEST,
342
343       // Vector packed fp sign bitwise comparisons.
344       TESTP,
345
346       // Vector "test" in AVX-512, the result is in a mask vector.
347       TESTM,
348       TESTNM,
349
350       // OR/AND test for masks
351       KORTEST,
352
353       // Several flavors of instructions with vector shuffle behaviors.
354       PACKSS,
355       PACKUS,
356       // Intra-lane alignr
357       PALIGNR,
358       // AVX512 inter-lane alignr
359       VALIGN,
360       PSHUFD,
361       PSHUFHW,
362       PSHUFLW,
363       SHUFP,
364       //Shuffle Packed Values at 128-bit granularity
365       SHUF128,
366       MOVDDUP,
367       MOVSHDUP,
368       MOVSLDUP,
369       MOVLHPS,
370       MOVLHPD,
371       MOVHLPS,
372       MOVLPS,
373       MOVLPD,
374       MOVSD,
375       MOVSS,
376       UNPCKL,
377       UNPCKH,
378       VPERMILPV,
379       VPERMILPI,
380       VPERMV,
381       VPERMV3,
382       VPERMIV3,
383       VPERMI,
384       VPERM2X128,
385       //Fix Up Special Packed Float32/64 values
386       VFIXUPIMM,
387       //Range Restriction Calculation For Packed Pairs of Float32/64 values
388       VRANGE,
389       // Broadcast scalar to vector
390       VBROADCAST,
391       // Broadcast subvector to vector
392       SUBV_BROADCAST,
393       // Insert/Extract vector element
394       VINSERT,
395       VEXTRACT,
396
397       /// SSE4A Extraction and Insertion.
398       EXTRQI, INSERTQI,
399
400       // Vector multiply packed unsigned doubleword integers
401       PMULUDQ,
402       // Vector multiply packed signed doubleword integers
403       PMULDQ,
404       // Vector Multiply Packed UnsignedIntegers with Round and Scale
405       MULHRS,
406
407       // FMA nodes
408       FMADD,
409       FNMADD,
410       FMSUB,
411       FNMSUB,
412       FMADDSUB,
413       FMSUBADD,
414       // FMA with rounding mode
415       FMADD_RND,
416       FNMADD_RND,
417       FMSUB_RND,
418       FNMSUB_RND,
419       FMADDSUB_RND,
420       FMSUBADD_RND,
421       RNDSCALE,
422
423       // Compress and expand
424       COMPRESS,
425       EXPAND,
426
427       //Convert Unsigned/Integer to Scalar Floating-Point Value
428       //with rounding mode
429       SINT_TO_FP_RND,
430       UINT_TO_FP_RND,
431       // Save xmm argument registers to the stack, according to %al. An operator
432       // is needed so that this can be expanded with control flow.
433       VASTART_SAVE_XMM_REGS,
434
435       // Windows's _chkstk call to do stack probing.
436       WIN_ALLOCA,
437
438       // For allocating variable amounts of stack space when using
439       // segmented stacks. Check if the current stacklet has enough space, and
440       // falls back to heap allocation if not.
441       SEG_ALLOCA,
442
443       // Windows's _ftol2 runtime routine to do fptoui.
444       WIN_FTOL,
445
446       // Memory barrier
447       MEMBARRIER,
448       MFENCE,
449       SFENCE,
450       LFENCE,
451
452       // Store FP status word into i16 register.
453       FNSTSW16r,
454
455       // Store contents of %ah into %eflags.
456       SAHF,
457
458       // Get a random integer and indicate whether it is valid in CF.
459       RDRAND,
460
461       // Get a NIST SP800-90B & C compliant random integer and
462       // indicate whether it is valid in CF.
463       RDSEED,
464
465       PCMPISTRI,
466       PCMPESTRI,
467
468       // Test if in transactional execution.
469       XTEST,
470
471       // ERI instructions
472       RSQRT28, RCP28, EXP2,
473
474       // Compare and swap.
475       LCMPXCHG_DAG = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
476       LCMPXCHG8_DAG,
477       LCMPXCHG16_DAG,
478
479       // Load, scalar_to_vector, and zero extend.
480       VZEXT_LOAD,
481
482       // Store FP control world into i16 memory.
483       FNSTCW16m,
484
485       /// This instruction implements FP_TO_SINT with the
486       /// integer destination in memory and a FP reg source.  This corresponds
487       /// to the X86::FIST*m instructions and the rounding mode change stuff. It
488       /// has two inputs (token chain and address) and two outputs (int value
489       /// and token chain).
490       FP_TO_INT16_IN_MEM,
491       FP_TO_INT32_IN_MEM,
492       FP_TO_INT64_IN_MEM,
493
494       /// This instruction implements SINT_TO_FP with the
495       /// integer source in memory and FP reg result.  This corresponds to the
496       /// X86::FILD*m instructions. It has three inputs (token chain, address,
497       /// and source type) and two outputs (FP value and token chain). FILD_FLAG
498       /// also produces a flag).
499       FILD,
500       FILD_FLAG,
501
502       /// This instruction implements an extending load to FP stack slots.
503       /// This corresponds to the X86::FLD32m / X86::FLD64m. It takes a chain
504       /// operand, ptr to load from, and a ValueType node indicating the type
505       /// to load to.
506       FLD,
507
508       /// This instruction implements a truncating store to FP stack
509       /// slots. This corresponds to the X86::FST32m / X86::FST64m. It takes a
510       /// chain operand, value to store, address, and a ValueType to store it
511       /// as.
512       FST,
513
514       /// This instruction grabs the address of the next argument
515       /// from a va_list. (reads and modifies the va_list in memory)
516       VAARG_64
517
518       // WARNING: Do not add anything in the end unless you want the node to
519       // have memop! In fact, starting from ATOMADD64_DAG all opcodes will be
520       // thought as target memory ops!
521     };
522   }
523
524   /// Define some predicates that are used for node matching.
525   namespace X86 {
526     /// Return true if the specified
527     /// EXTRACT_SUBVECTOR operand specifies a vector extract that is
528     /// suitable for input to VEXTRACTF128, VEXTRACTI128 instructions.
529     bool isVEXTRACT128Index(SDNode *N);
530
531     /// Return true if the specified
532     /// INSERT_SUBVECTOR operand specifies a subvector insert that is
533     /// suitable for input to VINSERTF128, VINSERTI128 instructions.
534     bool isVINSERT128Index(SDNode *N);
535
536     /// Return true if the specified
537     /// EXTRACT_SUBVECTOR operand specifies a vector extract that is
538     /// suitable for input to VEXTRACTF64X4, VEXTRACTI64X4 instructions.
539     bool isVEXTRACT256Index(SDNode *N);
540
541     /// Return true if the specified
542     /// INSERT_SUBVECTOR operand specifies a subvector insert that is
543     /// suitable for input to VINSERTF64X4, VINSERTI64X4 instructions.
544     bool isVINSERT256Index(SDNode *N);
545
546     /// Return the appropriate
547     /// immediate to extract the specified EXTRACT_SUBVECTOR index
548     /// with VEXTRACTF128, VEXTRACTI128 instructions.
549     unsigned getExtractVEXTRACT128Immediate(SDNode *N);
550
551     /// Return the appropriate
552     /// immediate to insert at the specified INSERT_SUBVECTOR index
553     /// with VINSERTF128, VINSERT128 instructions.
554     unsigned getInsertVINSERT128Immediate(SDNode *N);
555
556     /// Return the appropriate
557     /// immediate to extract the specified EXTRACT_SUBVECTOR index
558     /// with VEXTRACTF64X4, VEXTRACTI64x4 instructions.
559     unsigned getExtractVEXTRACT256Immediate(SDNode *N);
560
561     /// Return the appropriate
562     /// immediate to insert at the specified INSERT_SUBVECTOR index
563     /// with VINSERTF64x4, VINSERTI64x4 instructions.
564     unsigned getInsertVINSERT256Immediate(SDNode *N);
565
566     /// Returns true if Elt is a constant zero or floating point constant +0.0.
567     bool isZeroNode(SDValue Elt);
568
569     /// Returns true of the given offset can be
570     /// fit into displacement field of the instruction.
571     bool isOffsetSuitableForCodeModel(int64_t Offset, CodeModel::Model M,
572                                       bool hasSymbolicDisplacement = true);
573
574
575     /// Determines whether the callee is required to pop its
576     /// own arguments. Callee pop is necessary to support tail calls.
577     bool isCalleePop(CallingConv::ID CallingConv,
578                      bool is64Bit, bool IsVarArg, bool TailCallOpt);
579
580     /// AVX512 static rounding constants.  These need to match the values in
581     /// avx512fintrin.h.
582     enum STATIC_ROUNDING {
583       TO_NEAREST_INT = 0,
584       TO_NEG_INF = 1,
585       TO_POS_INF = 2,
586       TO_ZERO = 3,
587       CUR_DIRECTION = 4
588     };
589   }
590
591   //===--------------------------------------------------------------------===//
592   //  X86 Implementation of the TargetLowering interface
593   class X86TargetLowering final : public TargetLowering {
594   public:
595     explicit X86TargetLowering(const X86TargetMachine &TM,
596                                const X86Subtarget &STI);
597
598     unsigned getJumpTableEncoding() const override;
599     bool useSoftFloat() const override;
600
601     MVT getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const override {
602       return MVT::i8;
603     }
604
605     const MCExpr *
606     LowerCustomJumpTableEntry(const MachineJumpTableInfo *MJTI,
607                               const MachineBasicBlock *MBB, unsigned uid,
608                               MCContext &Ctx) const override;
609
610     /// Returns relocation base for the given PIC jumptable.
611     SDValue getPICJumpTableRelocBase(SDValue Table,
612                                      SelectionDAG &DAG) const override;
613     const MCExpr *
614     getPICJumpTableRelocBaseExpr(const MachineFunction *MF,
615                                  unsigned JTI, MCContext &Ctx) const override;
616
617     /// Return the desired alignment for ByVal aggregate
618     /// function arguments in the caller parameter area. For X86, aggregates
619     /// that contains are placed at 16-byte boundaries while the rest are at
620     /// 4-byte boundaries.
621     unsigned getByValTypeAlignment(Type *Ty,
622                                    const DataLayout &DL) const override;
623
624     /// Returns the target specific optimal type for load
625     /// and store operations as a result of memset, memcpy, and memmove
626     /// lowering. If DstAlign is zero that means it's safe to destination
627     /// alignment can satisfy any constraint. Similarly if SrcAlign is zero it
628     /// means there isn't a need to check it against alignment requirement,
629     /// probably because the source does not need to be loaded. If 'IsMemset' is
630     /// true, that means it's expanding a memset. If 'ZeroMemset' is true, that
631     /// means it's a memset of zero. 'MemcpyStrSrc' indicates whether the memcpy
632     /// source is constant so it does not need to be loaded.
633     /// It returns EVT::Other if the type should be determined using generic
634     /// target-independent logic.
635     EVT getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign, unsigned SrcAlign,
636                             bool IsMemset, bool ZeroMemset, bool MemcpyStrSrc,
637                             MachineFunction &MF) const override;
638
639     /// Returns true if it's safe to use load / store of the
640     /// specified type to expand memcpy / memset inline. This is mostly true
641     /// for all types except for some special cases. For example, on X86
642     /// targets without SSE2 f64 load / store are done with fldl / fstpl which
643     /// also does type conversion. Note the specified type doesn't have to be
644     /// legal as the hook is used before type legalization.
645     bool isSafeMemOpType(MVT VT) const override;
646
647     /// Returns true if the target allows unaligned memory accesses of the
648     /// specified type. Returns whether it is "fast" in the last argument.
649     bool allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT, unsigned AS, unsigned Align,
650                                        bool *Fast) const override;
651
652     /// Provide custom lowering hooks for some operations.
653     ///
654     SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const override;
655
656     /// Replace the results of node with an illegal result
657     /// type with new values built out of custom code.
658     ///
659     void ReplaceNodeResults(SDNode *N, SmallVectorImpl<SDValue>&Results,
660                             SelectionDAG &DAG) const override;
661
662
663     SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const override;
664
665     /// Return true if the target has native support for
666     /// the specified value type and it is 'desirable' to use the type for the
667     /// given node type. e.g. On x86 i16 is legal, but undesirable since i16
668     /// instruction encodings are longer and some i16 instructions are slow.
669     bool isTypeDesirableForOp(unsigned Opc, EVT VT) const override;
670
671     /// Return true if the target has native support for the
672     /// specified value type and it is 'desirable' to use the type. e.g. On x86
673     /// i16 is legal, but undesirable since i16 instruction encodings are longer
674     /// and some i16 instructions are slow.
675     bool IsDesirableToPromoteOp(SDValue Op, EVT &PVT) const override;
676
677     MachineBasicBlock *
678       EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
679                                   MachineBasicBlock *MBB) const override;
680
681
682     /// This method returns the name of a target specific DAG node.
683     const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const override;
684
685     bool isCheapToSpeculateCttz() const override;
686
687     bool isCheapToSpeculateCtlz() const override;
688
689     /// Return the value type to use for ISD::SETCC.
690     EVT getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Context,
691                            EVT VT) const override;
692
693     /// Determine which of the bits specified in Mask are known to be either
694     /// zero or one and return them in the KnownZero/KnownOne bitsets.
695     void computeKnownBitsForTargetNode(const SDValue Op,
696                                        APInt &KnownZero,
697                                        APInt &KnownOne,
698                                        const SelectionDAG &DAG,
699                                        unsigned Depth = 0) const override;
700
701     /// Determine the number of bits in the operation that are sign bits.
702     unsigned ComputeNumSignBitsForTargetNode(SDValue Op,
703                                              const SelectionDAG &DAG,
704                                              unsigned Depth) const override;
705
706     bool isGAPlusOffset(SDNode *N, const GlobalValue* &GA,
707                         int64_t &Offset) const override;
708
709     SDValue getReturnAddressFrameIndex(SelectionDAG &DAG) const;
710
711     bool ExpandInlineAsm(CallInst *CI) const override;
712
713     ConstraintType getConstraintType(StringRef Constraint) const override;
714
715     /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
716     /// The operand object must already have been set up with the operand type.
717     ConstraintWeight
718       getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
719                                      const char *constraint) const override;
720
721     const char *LowerXConstraint(EVT ConstraintVT) const override;
722
723     /// Lower the specified operand into the Ops vector. If it is invalid, don't
724     /// add anything to Ops. If hasMemory is true it means one of the asm
725     /// constraint of the inline asm instruction being processed is 'm'.
726     void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
727                                       std::string &Constraint,
728                                       std::vector<SDValue> &Ops,
729                                       SelectionDAG &DAG) const override;
730
731     unsigned
732     getInlineAsmMemConstraint(StringRef ConstraintCode) const override {
733       if (ConstraintCode == "i")
734         return InlineAsm::Constraint_i;
735       else if (ConstraintCode == "o")
736         return InlineAsm::Constraint_o;
737       else if (ConstraintCode == "v")
738         return InlineAsm::Constraint_v;
739       else if (ConstraintCode == "X")
740         return InlineAsm::Constraint_X;
741       return TargetLowering::getInlineAsmMemConstraint(ConstraintCode);
742     }
743
744     /// Given a physical register constraint
745     /// (e.g. {edx}), return the register number and the register class for the
746     /// register.  This should only be used for C_Register constraints.  On
747     /// error, this returns a register number of 0.
748     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
749     getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
750                                  StringRef Constraint, MVT VT) const override;
751
752     /// Return true if the addressing mode represented
753     /// by AM is legal for this target, for a load/store of the specified type.
754     bool isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
755                                Type *Ty, unsigned AS) const override;
756
757     /// Return true if the specified immediate is legal
758     /// icmp immediate, that is the target has icmp instructions which can
759     /// compare a register against the immediate without having to materialize
760     /// the immediate into a register.
761     bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const override;
762
763     /// Return true if the specified immediate is legal
764     /// add immediate, that is the target has add instructions which can
765     /// add a register and the immediate without having to materialize
766     /// the immediate into a register.
767     bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const override;
768
769     /// \brief Return the cost of the scaling factor used in the addressing
770     /// mode represented by AM for this target, for a load/store
771     /// of the specified type.
772     /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
773     /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
774     int getScalingFactorCost(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM, Type *Ty,
775                              unsigned AS) const override;
776
777     bool isVectorShiftByScalarCheap(Type *Ty) const override;
778
779     /// Return true if it's free to truncate a value of
780     /// type Ty1 to type Ty2. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in
781     /// register EAX to i16 by referencing its sub-register AX.
782     bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) const override;
783     bool isTruncateFree(EVT VT1, EVT VT2) const override;
784
785     bool allowTruncateForTailCall(Type *Ty1, Type *Ty2) const override;
786
787     /// Return true if any actual instruction that defines a
788     /// value of type Ty1 implicit zero-extends the value to Ty2 in the result
789     /// register. This does not necessarily include registers defined in
790     /// unknown ways, such as incoming arguments, or copies from unknown
791     /// virtual registers. Also, if isTruncateFree(Ty2, Ty1) is true, this
792     /// does not necessarily apply to truncate instructions. e.g. on x86-64,
793     /// all instructions that define 32-bit values implicit zero-extend the
794     /// result out to 64 bits.
795     bool isZExtFree(Type *Ty1, Type *Ty2) const override;
796     bool isZExtFree(EVT VT1, EVT VT2) const override;
797     bool isZExtFree(SDValue Val, EVT VT2) const override;
798
799     /// Return true if folding a vector load into ExtVal (a sign, zero, or any
800     /// extend node) is profitable.
801     bool isVectorLoadExtDesirable(SDValue) const override;
802
803     /// Return true if an FMA operation is faster than a pair of fmul and fadd
804     /// instructions. fmuladd intrinsics will be expanded to FMAs when this
805     /// method returns true, otherwise fmuladd is expanded to fmul + fadd.
806     bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const override;
807
808     /// Return true if it's profitable to narrow
809     /// operations of type VT1 to VT2. e.g. on x86, it's profitable to narrow
810     /// from i32 to i8 but not from i32 to i16.
811     bool isNarrowingProfitable(EVT VT1, EVT VT2) const override;
812
813     /// Returns true if the target can instruction select the
814     /// specified FP immediate natively. If false, the legalizer will
815     /// materialize the FP immediate as a load from a constant pool.
816     bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const override;
817
818     /// Targets can use this to indicate that they only support *some*
819     /// VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks. By default, if a
820     /// target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values are assumed to
821     /// be legal.
822     bool isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &Mask,
823                             EVT VT) const override;
824
825     /// Similar to isShuffleMaskLegal. This is used by Targets can use this to
826     /// indicate if there is a suitable VECTOR_SHUFFLE that can be used to
827     /// replace a VAND with a constant pool entry.
828     bool isVectorClearMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &Mask,
829                                 EVT VT) const override;
830
831     /// If true, then instruction selection should
832     /// seek to shrink the FP constant of the specified type to a smaller type
833     /// in order to save space and / or reduce runtime.
834     bool ShouldShrinkFPConstant(EVT VT) const override {
835       // Don't shrink FP constpool if SSE2 is available since cvtss2sd is more
836       // expensive than a straight movsd. On the other hand, it's important to
837       // shrink long double fp constant since fldt is very slow.
838       return !X86ScalarSSEf64 || VT == MVT::f80;
839     }
840
841     /// Return true if we believe it is correct and profitable to reduce the
842     /// load node to a smaller type.
843     bool shouldReduceLoadWidth(SDNode *Load, ISD::LoadExtType ExtTy,
844                                EVT NewVT) const override;
845
846     /// Return true if the specified scalar FP type is computed in an SSE
847     /// register, not on the X87 floating point stack.
848     bool isScalarFPTypeInSSEReg(EVT VT) const {
849       return (VT == MVT::f64 && X86ScalarSSEf64) || // f64 is when SSE2
850       (VT == MVT::f32 && X86ScalarSSEf32);   // f32 is when SSE1
851     }
852
853     /// Return true if the target uses the MSVC _ftol2 routine for fptoui.
854     bool isTargetFTOL() const;
855
856     /// Return true if the MSVC _ftol2 routine should be used for fptoui to the
857     /// given type.
858     bool isIntegerTypeFTOL(EVT VT) const {
859       return isTargetFTOL() && VT == MVT::i64;
860     }
861
862     /// \brief Returns true if it is beneficial to convert a load of a constant
863     /// to just the constant itself.
864     bool shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
865                                            Type *Ty) const override;
866
867     /// Return true if EXTRACT_SUBVECTOR is cheap for this result type
868     /// with this index.
869     bool isExtractSubvectorCheap(EVT ResVT, unsigned Index) const override;
870
871     /// Intel processors have a unified instruction and data cache
872     const char * getClearCacheBuiltinName() const override {
873       return nullptr; // nothing to do, move along.
874     }
875
876     unsigned getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
877                                SelectionDAG &DAG) const override;
878
879     /// This method returns a target specific FastISel object,
880     /// or null if the target does not support "fast" ISel.
881     FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
882                              const TargetLibraryInfo *libInfo) const override;
883
884     /// Return true if the target stores stack protector cookies at a fixed
885     /// offset in some non-standard address space, and populates the address
886     /// space and offset as appropriate.
887     bool getStackCookieLocation(unsigned &AddressSpace,
888                                 unsigned &Offset) const override;
889
890     SDValue BuildFILD(SDValue Op, EVT SrcVT, SDValue Chain, SDValue StackSlot,
891                       SelectionDAG &DAG) const;
892
893     bool isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const override;
894
895     bool useLoadStackGuardNode() const override;
896     /// \brief Customize the preferred legalization strategy for certain types.
897     LegalizeTypeAction getPreferredVectorAction(EVT VT) const override;
898
899   protected:
900     std::pair<const TargetRegisterClass *, uint8_t>
901     findRepresentativeClass(const TargetRegisterInfo *TRI,
902                             MVT VT) const override;
903
904   private:
905     /// Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
906     /// make the right decision when generating code for different targets.
907     const X86Subtarget *Subtarget;
908     const DataLayout *TD;
909
910     /// Select between SSE or x87 floating point ops.
911     /// When SSE is available, use it for f32 operations.
912     /// When SSE2 is available, use it for f64 operations.
913     bool X86ScalarSSEf32;
914     bool X86ScalarSSEf64;
915
916     /// A list of legal FP immediates.
917     std::vector<APFloat> LegalFPImmediates;
918
919     /// Indicate that this x86 target can instruction
920     /// select the specified FP immediate natively.
921     void addLegalFPImmediate(const APFloat& Imm) {
922       LegalFPImmediates.push_back(Imm);
923     }
924
925     SDValue LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag,
926                             CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
927                             const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
928                             SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
929                             SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
930     SDValue LowerMemArgument(SDValue Chain,
931                              CallingConv::ID CallConv,
932                              const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &ArgInfo,
933                              SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
934                              const CCValAssign &VA,  MachineFrameInfo *MFI,
935                               unsigned i) const;
936     SDValue LowerMemOpCallTo(SDValue Chain, SDValue StackPtr, SDValue Arg,
937                              SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
938                              const CCValAssign &VA,
939                              ISD::ArgFlagsTy Flags) const;
940
941     // Call lowering helpers.
942
943     /// Check whether the call is eligible for tail call optimization. Targets
944     /// that want to do tail call optimization should implement this function.
945     bool IsEligibleForTailCallOptimization(SDValue Callee,
946                                            CallingConv::ID CalleeCC,
947                                            bool isVarArg,
948                                            bool isCalleeStructRet,
949                                            bool isCallerStructRet,
950                                            Type *RetTy,
951                                     const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
952                                     const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
953                                     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
954                                            SelectionDAG& DAG) const;
955     bool IsCalleePop(bool isVarArg, CallingConv::ID CallConv) const;
956     SDValue EmitTailCallLoadRetAddr(SelectionDAG &DAG, SDValue &OutRetAddr,
957                                 SDValue Chain, bool IsTailCall, bool Is64Bit,
958                                 int FPDiff, SDLoc dl) const;
959
960     unsigned GetAlignedArgumentStackSize(unsigned StackSize,
961                                          SelectionDAG &DAG) const;
962
963     std::pair<SDValue,SDValue> FP_TO_INTHelper(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
964                                                bool isSigned,
965                                                bool isReplace) const;
966
967     SDValue LowerBUILD_VECTOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
968     SDValue LowerBUILD_VECTORvXi1(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
969     SDValue LowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
970     SDValue LowerVSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
971     SDValue LowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
972     SDValue ExtractBitFromMaskVector(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
973     SDValue InsertBitToMaskVector(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
974
975     SDValue LowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
976     SDValue LowerConstantPool(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
977     SDValue LowerBlockAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
978     SDValue LowerGlobalAddress(const GlobalValue *GV, SDLoc dl,
979                                int64_t Offset, SelectionDAG &DAG) const;
980     SDValue LowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
981     SDValue LowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
982     SDValue LowerExternalSymbol(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
983     SDValue LowerSINT_TO_FP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
984     SDValue LowerUINT_TO_FP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
985     SDValue LowerUINT_TO_FP_i64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
986     SDValue LowerUINT_TO_FP_i32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
987     SDValue lowerUINT_TO_FP_vec(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
988     SDValue LowerTRUNCATE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
989     SDValue LowerFP_TO_SINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
990     SDValue LowerFP_TO_UINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
991     SDValue LowerToBT(SDValue And, ISD::CondCode CC,
992                       SDLoc dl, SelectionDAG &DAG) const;
993     SDValue LowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
994     SDValue LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
995     SDValue LowerBRCOND(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
996     SDValue LowerMEMSET(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
997     SDValue LowerJumpTable(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
998     SDValue LowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
999     SDValue LowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1000     SDValue LowerVAARG(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1001     SDValue LowerRETURNADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1002     SDValue LowerFRAMEADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1003     SDValue LowerFRAME_TO_ARGS_OFFSET(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1004     SDValue LowerEH_RETURN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1005     SDValue lowerEH_SJLJ_SETJMP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1006     SDValue lowerEH_SJLJ_LONGJMP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1007     SDValue LowerINIT_TRAMPOLINE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1008     SDValue LowerFLT_ROUNDS_(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1009     SDValue LowerWin64_i128OP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1010     SDValue LowerGC_TRANSITION_START(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1011     SDValue LowerGC_TRANSITION_END(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
1012
1013     SDValue
1014       LowerFormalArguments(SDValue Chain,
1015                            CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
1016                            const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
1017                            SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
1018                            SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const override;
1019     SDValue LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
1020                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const override;
1021
1022     SDValue LowerReturn(SDValue Chain,
1023                         CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
1024                         const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1025                         const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1026                         SDLoc dl, SelectionDAG &DAG) const override;
1027
1028     bool isUsedByReturnOnly(SDNode *N, SDValue &Chain) const override;
1029
1030     bool mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const override;
1031
1032     EVT getTypeForExtArgOrReturn(LLVMContext &Context, EVT VT,
1033                                  ISD::NodeType ExtendKind) const override;
1034
1035     bool CanLowerReturn(CallingConv::ID CallConv, MachineFunction &MF,
1036                         bool isVarArg,
1037                         const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1038                         LLVMContext &Context) const override;
1039
1040     const MCPhysReg *getScratchRegisters(CallingConv::ID CC) const override;
1041
1042     bool shouldExpandAtomicLoadInIR(LoadInst *SI) const override;
1043     bool shouldExpandAtomicStoreInIR(StoreInst *SI) const override;
1044     TargetLoweringBase::AtomicRMWExpansionKind
1045     shouldExpandAtomicRMWInIR(AtomicRMWInst *AI) const override;
1046
1047     LoadInst *
1048     lowerIdempotentRMWIntoFencedLoad(AtomicRMWInst *AI) const override;
1049
1050     bool needsCmpXchgNb(const Type *MemType) const;
1051
1052     /// Utility function to emit atomic-load-arith operations (and, or, xor,
1053     /// nand, max, min, umax, umin). It takes the corresponding instruction to
1054     /// expand, the associated machine basic block, and the associated X86
1055     /// opcodes for reg/reg.
1056     MachineBasicBlock *EmitAtomicLoadArith(MachineInstr *MI,
1057                                            MachineBasicBlock *MBB) const;
1058
1059     /// Utility function to emit atomic-load-arith operations (and, or, xor,
1060     /// nand, add, sub, swap) for 64-bit operands on 32-bit target.
1061     MachineBasicBlock *EmitAtomicLoadArith6432(MachineInstr *MI,
1062                                                MachineBasicBlock *MBB) const;
1063
1064     // Utility function to emit the low-level va_arg code for X86-64.
1065     MachineBasicBlock *EmitVAARG64WithCustomInserter(
1066                        MachineInstr *MI,
1067                        MachineBasicBlock *MBB) const;
1068
1069     /// Utility function to emit the xmm reg save portion of va_start.
1070     MachineBasicBlock *EmitVAStartSaveXMMRegsWithCustomInserter(
1071                                                    MachineInstr *BInstr,
1072                                                    MachineBasicBlock *BB) const;
1073
1074     MachineBasicBlock *EmitLoweredSelect(MachineInstr *I,
1075                                          MachineBasicBlock *BB) const;
1076
1077     MachineBasicBlock *EmitLoweredWinAlloca(MachineInstr *MI,
1078                                               MachineBasicBlock *BB) const;
1079
1080     MachineBasicBlock *EmitLoweredSegAlloca(MachineInstr *MI,
1081                                             MachineBasicBlock *BB) const;
1082
1083     MachineBasicBlock *EmitLoweredTLSCall(MachineInstr *MI,
1084                                           MachineBasicBlock *BB) const;
1085
1086     MachineBasicBlock *emitLoweredTLSAddr(MachineInstr *MI,
1087                                           MachineBasicBlock *BB) const;
1088
1089     MachineBasicBlock *emitEHSjLjSetJmp(MachineInstr *MI,
1090                                         MachineBasicBlock *MBB) const;
1091
1092     MachineBasicBlock *emitEHSjLjLongJmp(MachineInstr *MI,
1093                                          MachineBasicBlock *MBB) const;
1094
1095     MachineBasicBlock *emitFMA3Instr(MachineInstr *MI,
1096                                      MachineBasicBlock *MBB) const;
1097
1098     /// Emit nodes that will be selected as "test Op0,Op0", or something
1099     /// equivalent, for use with the given x86 condition code.
1100     SDValue EmitTest(SDValue Op0, unsigned X86CC, SDLoc dl,
1101                      SelectionDAG &DAG) const;
1102
1103     /// Emit nodes that will be selected as "cmp Op0,Op1", or something
1104     /// equivalent, for use with the given x86 condition code.
1105     SDValue EmitCmp(SDValue Op0, SDValue Op1, unsigned X86CC, SDLoc dl,
1106                     SelectionDAG &DAG) const;
1107
1108     /// Convert a comparison if required by the subtarget.
1109     SDValue ConvertCmpIfNecessary(SDValue Cmp, SelectionDAG &DAG) const;
1110
1111     /// Use rsqrt* to speed up sqrt calculations.
1112     SDValue getRsqrtEstimate(SDValue Operand, DAGCombinerInfo &DCI,
1113                              unsigned &RefinementSteps,
1114                              bool &UseOneConstNR) const override;
1115
1116     /// Use rcp* to speed up fdiv calculations.
1117     SDValue getRecipEstimate(SDValue Operand, DAGCombinerInfo &DCI,
1118                              unsigned &RefinementSteps) const override;
1119
1120     /// Reassociate floating point divisions into multiply by reciprocal.
1121     bool combineRepeatedFPDivisors(unsigned NumUsers) const override;
1122   };
1123
1124   namespace X86 {
1125     FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo,
1126                              const TargetLibraryInfo *libInfo);
1127   }
1128 }
1129
1130 #endif    // X86ISELLOWERING_H