lib/Target/X86/X86InstrInfo.cpp

   1 //===- X86InstrInfo.cpp - X86 Instruction Information -----------*- 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 contains the X86 implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86InstrInfo.h"
  15 #include "X86.h"
  16 #include "X86GenInstrInfo.inc"
  17 #include "X86InstrBuilder.h"
  18 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  19 #include "X86Subtarget.h"
  20 #include "X86TargetMachine.h"
  21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  26 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  29
  30 using namespace llvm;
  31
  32 namespace {
  33   cl::opt<bool>
  34   NoFusing("disable-spill-fusing",
  35            cl::desc("Disable fusing of spill code into instructions"));
  36   cl::opt<bool>
  37   PrintFailedFusing("print-failed-fuse-candidates",
  38                     cl::desc("Print instructions that the allocator wants to"
  39                              " fuse, but the X86 backend currently can't"),
  40                     cl::Hidden);
  41   cl::opt<bool>
  42   ReMatPICStubLoad("remat-pic-stub-load",
  43                    cl::desc("Re-materialize load from stub in PIC mode"),
  44                    cl::init(false), cl::Hidden);
  45 }
  46
  47 X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86TargetMachine &tm)
  48   : TargetInstrInfoImpl(X86Insts, array_lengthof(X86Insts)),
  49     TM(tm), RI(tm, *this) {
  50   SmallVector<unsigned,16> AmbEntries;
  51   static const unsigned OpTbl2Addr[][2] = {
  52     { X86::ADC32ri,     X86::ADC32mi },
  53     { X86::ADC32ri8,    X86::ADC32mi8 },
  54     { X86::ADC32rr,     X86::ADC32mr },
  55     { X86::ADC64ri32,   X86::ADC64mi32 },
  56     { X86::ADC64ri8,    X86::ADC64mi8 },
  57     { X86::ADC64rr,     X86::ADC64mr },
  58     { X86::ADD16ri,     X86::ADD16mi },
  59     { X86::ADD16ri8,    X86::ADD16mi8 },
  60     { X86::ADD16rr,     X86::ADD16mr },
  61     { X86::ADD32ri,     X86::ADD32mi },
  62     { X86::ADD32ri8,    X86::ADD32mi8 },
  63     { X86::ADD32rr,     X86::ADD32mr },
  64     { X86::ADD64ri32,   X86::ADD64mi32 },
  65     { X86::ADD64ri8,    X86::ADD64mi8 },
  66     { X86::ADD64rr,     X86::ADD64mr },
  67     { X86::ADD8ri,      X86::ADD8mi },
  68     { X86::ADD8rr,      X86::ADD8mr },
  69     { X86::AND16ri,     X86::AND16mi },
  70     { X86::AND16ri8,    X86::AND16mi8 },
  71     { X86::AND16rr,     X86::AND16mr },
  72     { X86::AND32ri,     X86::AND32mi },
  73     { X86::AND32ri8,    X86::AND32mi8 },
  74     { X86::AND32rr,     X86::AND32mr },
  75     { X86::AND64ri32,   X86::AND64mi32 },
  76     { X86::AND64ri8,    X86::AND64mi8 },
  77     { X86::AND64rr,     X86::AND64mr },
  78     { X86::AND8ri,      X86::AND8mi },
  79     { X86::AND8rr,      X86::AND8mr },
  80     { X86::DEC16r,      X86::DEC16m },
  81     { X86::DEC32r,      X86::DEC32m },
  82     { X86::DEC64_16r,   X86::DEC64_16m },
  83     { X86::DEC64_32r,   X86::DEC64_32m },
  84     { X86::DEC64r,      X86::DEC64m },
  85     { X86::DEC8r,       X86::DEC8m },
  86     { X86::INC16r,      X86::INC16m },
  87     { X86::INC32r,      X86::INC32m },
  88     { X86::INC64_16r,   X86::INC64_16m },
  89     { X86::INC64_32r,   X86::INC64_32m },
  90     { X86::INC64r,      X86::INC64m },
  91     { X86::INC8r,       X86::INC8m },
  92     { X86::NEG16r,      X86::NEG16m },
  93     { X86::NEG32r,      X86::NEG32m },
  94     { X86::NEG64r,      X86::NEG64m },
  95     { X86::NEG8r,       X86::NEG8m },
  96     { X86::NOT16r,      X86::NOT16m },
  97     { X86::NOT32r,      X86::NOT32m },
  98     { X86::NOT64r,      X86::NOT64m },
  99     { X86::NOT8r,       X86::NOT8m },
 100     { X86::OR16ri,      X86::OR16mi },
 101     { X86::OR16ri8,     X86::OR16mi8 },
 102     { X86::OR16rr,      X86::OR16mr },
 103     { X86::OR32ri,      X86::OR32mi },
 104     { X86::OR32ri8,     X86::OR32mi8 },
 105     { X86::OR32rr,      X86::OR32mr },
 106     { X86::OR64ri32,    X86::OR64mi32 },
 107     { X86::OR64ri8,     X86::OR64mi8 },
 108     { X86::OR64rr,      X86::OR64mr },
 109     { X86::OR8ri,       X86::OR8mi },
 110     { X86::OR8rr,       X86::OR8mr },
 111     { X86::ROL16r1,     X86::ROL16m1 },
 112     { X86::ROL16rCL,    X86::ROL16mCL },
 113     { X86::ROL16ri,     X86::ROL16mi },
 114     { X86::ROL32r1,     X86::ROL32m1 },
 115     { X86::ROL32rCL,    X86::ROL32mCL },
 116     { X86::ROL32ri,     X86::ROL32mi },
 117     { X86::ROL64r1,     X86::ROL64m1 },
 118     { X86::ROL64rCL,    X86::ROL64mCL },
 119     { X86::ROL64ri,     X86::ROL64mi },
 120     { X86::ROL8r1,      X86::ROL8m1 },
 121     { X86::ROL8rCL,     X86::ROL8mCL },
 122     { X86::ROL8ri,      X86::ROL8mi },
 123     { X86::ROR16r1,     X86::ROR16m1 },
 124     { X86::ROR16rCL,    X86::ROR16mCL },
 125     { X86::ROR16ri,     X86::ROR16mi },
 126     { X86::ROR32r1,     X86::ROR32m1 },
 127     { X86::ROR32rCL,    X86::ROR32mCL },
 128     { X86::ROR32ri,     X86::ROR32mi },
 129     { X86::ROR64r1,     X86::ROR64m1 },
 130     { X86::ROR64rCL,    X86::ROR64mCL },
 131     { X86::ROR64ri,     X86::ROR64mi },
 132     { X86::ROR8r1,      X86::ROR8m1 },
 133     { X86::ROR8rCL,     X86::ROR8mCL },
 134     { X86::ROR8ri,      X86::ROR8mi },
 135     { X86::SAR16r1,     X86::SAR16m1 },
 136     { X86::SAR16rCL,    X86::SAR16mCL },
 137     { X86::SAR16ri,     X86::SAR16mi },
 138     { X86::SAR32r1,     X86::SAR32m1 },
 139     { X86::SAR32rCL,    X86::SAR32mCL },
 140     { X86::SAR32ri,     X86::SAR32mi },
 141     { X86::SAR64r1,     X86::SAR64m1 },
 142     { X86::SAR64rCL,    X86::SAR64mCL },
 143     { X86::SAR64ri,     X86::SAR64mi },
 144     { X86::SAR8r1,      X86::SAR8m1 },
 145     { X86::SAR8rCL,     X86::SAR8mCL },
 146     { X86::SAR8ri,      X86::SAR8mi },
 147     { X86::SBB32ri,     X86::SBB32mi },
 148     { X86::SBB32ri8,    X86::SBB32mi8 },
 149     { X86::SBB32rr,     X86::SBB32mr },
 150     { X86::SBB64ri32,   X86::SBB64mi32 },
 151     { X86::SBB64ri8,    X86::SBB64mi8 },
 152     { X86::SBB64rr,     X86::SBB64mr },
 153     { X86::SHL16rCL,    X86::SHL16mCL },
 154     { X86::SHL16ri,     X86::SHL16mi },
 155     { X86::SHL32rCL,    X86::SHL32mCL },
 156     { X86::SHL32ri,     X86::SHL32mi },
 157     { X86::SHL64rCL,    X86::SHL64mCL },
 158     { X86::SHL64ri,     X86::SHL64mi },
 159     { X86::SHL8rCL,     X86::SHL8mCL },
 160     { X86::SHL8ri,      X86::SHL8mi },
 161     { X86::SHLD16rrCL,  X86::SHLD16mrCL },
 162     { X86::SHLD16rri8,  X86::SHLD16mri8 },
 163     { X86::SHLD32rrCL,  X86::SHLD32mrCL },
 164     { X86::SHLD32rri8,  X86::SHLD32mri8 },
 165     { X86::SHLD64rrCL,  X86::SHLD64mrCL },
 166     { X86::SHLD64rri8,  X86::SHLD64mri8 },
 167     { X86::SHR16r1,     X86::SHR16m1 },
 168     { X86::SHR16rCL,    X86::SHR16mCL },
 169     { X86::SHR16ri,     X86::SHR16mi },
 170     { X86::SHR32r1,     X86::SHR32m1 },
 171     { X86::SHR32rCL,    X86::SHR32mCL },
 172     { X86::SHR32ri,     X86::SHR32mi },
 173     { X86::SHR64r1,     X86::SHR64m1 },
 174     { X86::SHR64rCL,    X86::SHR64mCL },
 175     { X86::SHR64ri,     X86::SHR64mi },
 176     { X86::SHR8r1,      X86::SHR8m1 },
 177     { X86::SHR8rCL,     X86::SHR8mCL },
 178     { X86::SHR8ri,      X86::SHR8mi },
 179     { X86::SHRD16rrCL,  X86::SHRD16mrCL },
 180     { X86::SHRD16rri8,  X86::SHRD16mri8 },
 181     { X86::SHRD32rrCL,  X86::SHRD32mrCL },
 182     { X86::SHRD32rri8,  X86::SHRD32mri8 },
 183     { X86::SHRD64rrCL,  X86::SHRD64mrCL },
 184     { X86::SHRD64rri8,  X86::SHRD64mri8 },
 185     { X86::SUB16ri,     X86::SUB16mi },
 186     { X86::SUB16ri8,    X86::SUB16mi8 },
 187     { X86::SUB16rr,     X86::SUB16mr },
 188     { X86::SUB32ri,     X86::SUB32mi },
 189     { X86::SUB32ri8,    X86::SUB32mi8 },
 190     { X86::SUB32rr,     X86::SUB32mr },
 191     { X86::SUB64ri32,   X86::SUB64mi32 },
 192     { X86::SUB64ri8,    X86::SUB64mi8 },
 193     { X86::SUB64rr,     X86::SUB64mr },
 194     { X86::SUB8ri,      X86::SUB8mi },
 195     { X86::SUB8rr,      X86::SUB8mr },
 196     { X86::XOR16ri,     X86::XOR16mi },
 197     { X86::XOR16ri8,    X86::XOR16mi8 },
 198     { X86::XOR16rr,     X86::XOR16mr },
 199     { X86::XOR32ri,     X86::XOR32mi },
 200     { X86::XOR32ri8,    X86::XOR32mi8 },
 201     { X86::XOR32rr,     X86::XOR32mr },
 202     { X86::XOR64ri32,   X86::XOR64mi32 },
 203     { X86::XOR64ri8,    X86::XOR64mi8 },
 204     { X86::XOR64rr,     X86::XOR64mr },
 205     { X86::XOR8ri,      X86::XOR8mi },
 206     { X86::XOR8rr,      X86::XOR8mr }
 207   };
 208
 209   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl2Addr); i != e; ++i) {
 210     unsigned RegOp = OpTbl2Addr[i][0];
 211     unsigned MemOp = OpTbl2Addr[i][1];
 212     if (!RegOp2MemOpTable2Addr.insert(std::make_pair((unsigned*)RegOp, MemOp)))
 213       assert(false && "Duplicated entries?");
 214     unsigned AuxInfo = 0 | (1 << 4) | (1 << 5); // Index 0,folded load and store
 215     if (!MemOp2RegOpTable.insert(std::make_pair((unsigned*)MemOp,
 216                                                 std::make_pair(RegOp, AuxInfo))))
 217       AmbEntries.push_back(MemOp);
 218   }
 219
 220   // If the third value is 1, then it's folding either a load or a store.
 221   static const unsigned OpTbl0[][3] = {
 222     { X86::CALL32r,     X86::CALL32m, 1 },
 223     { X86::CALL64r,     X86::CALL64m, 1 },
 224     { X86::CMP16ri,     X86::CMP16mi, 1 },
 225     { X86::CMP16ri8,    X86::CMP16mi8, 1 },
 226     { X86::CMP16rr,     X86::CMP16mr, 1 },
 227     { X86::CMP32ri,     X86::CMP32mi, 1 },
 228     { X86::CMP32ri8,    X86::CMP32mi8, 1 },
 229     { X86::CMP32rr,     X86::CMP32mr, 1 },
 230     { X86::CMP64ri32,   X86::CMP64mi32, 1 },
 231     { X86::CMP64ri8,    X86::CMP64mi8, 1 },
 232     { X86::CMP64rr,     X86::CMP64mr, 1 },
 233     { X86::CMP8ri,      X86::CMP8mi, 1 },
 234     { X86::CMP8rr,      X86::CMP8mr, 1 },
 235     { X86::DIV16r,      X86::DIV16m, 1 },
 236     { X86::DIV32r,      X86::DIV32m, 1 },
 237     { X86::DIV64r,      X86::DIV64m, 1 },
 238     { X86::DIV8r,       X86::DIV8m, 1 },
 239     { X86::FsMOVAPDrr,  X86::MOVSDmr, 0 },
 240     { X86::FsMOVAPSrr,  X86::MOVSSmr, 0 },
 241     { X86::IDIV16r,     X86::IDIV16m, 1 },
 242     { X86::IDIV32r,     X86::IDIV32m, 1 },
 243     { X86::IDIV64r,     X86::IDIV64m, 1 },
 244     { X86::IDIV8r,      X86::IDIV8m, 1 },
 245     { X86::IMUL16r,     X86::IMUL16m, 1 },
 246     { X86::IMUL32r,     X86::IMUL32m, 1 },
 247     { X86::IMUL64r,     X86::IMUL64m, 1 },
 248     { X86::IMUL8r,      X86::IMUL8m, 1 },
 249     { X86::JMP32r,      X86::JMP32m, 1 },
 250     { X86::JMP64r,      X86::JMP64m, 1 },
 251     { X86::MOV16ri,     X86::MOV16mi, 0 },
 252     { X86::MOV16rr,     X86::MOV16mr, 0 },
 253     { X86::MOV16to16_,  X86::MOV16_mr, 0 },
 254     { X86::MOV32ri,     X86::MOV32mi, 0 },
 255     { X86::MOV32rr,     X86::MOV32mr, 0 },
 256     { X86::MOV32to32_,  X86::MOV32_mr, 0 },
 257     { X86::MOV64ri32,   X86::MOV64mi32, 0 },
 258     { X86::MOV64rr,     X86::MOV64mr, 0 },
 259     { X86::MOV8ri,      X86::MOV8mi, 0 },
 260     { X86::MOV8rr,      X86::MOV8mr, 0 },
 261     { X86::MOVAPDrr,    X86::MOVAPDmr, 0 },
 262     { X86::MOVAPSrr,    X86::MOVAPSmr, 0 },
 263     { X86::MOVPDI2DIrr, X86::MOVPDI2DImr, 0 },
 264     { X86::MOVPQIto64rr,X86::MOVPQI2QImr, 0 },
 265     { X86::MOVPS2SSrr,  X86::MOVPS2SSmr, 0 },
 266     { X86::MOVSDrr,     X86::MOVSDmr, 0 },
 267     { X86::MOVSDto64rr, X86::MOVSDto64mr, 0 },
 268     { X86::MOVSS2DIrr,  X86::MOVSS2DImr, 0 },
 269     { X86::MOVSSrr,     X86::MOVSSmr, 0 },
 270     { X86::MOVUPDrr,    X86::MOVUPDmr, 0 },
 271     { X86::MOVUPSrr,    X86::MOVUPSmr, 0 },
 272     { X86::MUL16r,      X86::MUL16m, 1 },
 273     { X86::MUL32r,      X86::MUL32m, 1 },
 274     { X86::MUL64r,      X86::MUL64m, 1 },
 275     { X86::MUL8r,       X86::MUL8m, 1 },
 276     { X86::SETAEr,      X86::SETAEm, 0 },
 277     { X86::SETAr,       X86::SETAm, 0 },
 278     { X86::SETBEr,      X86::SETBEm, 0 },
 279     { X86::SETBr,       X86::SETBm, 0 },
 280     { X86::SETEr,       X86::SETEm, 0 },
 281     { X86::SETGEr,      X86::SETGEm, 0 },
 282     { X86::SETGr,       X86::SETGm, 0 },
 283     { X86::SETLEr,      X86::SETLEm, 0 },
 284     { X86::SETLr,       X86::SETLm, 0 },
 285     { X86::SETNEr,      X86::SETNEm, 0 },
 286     { X86::SETNPr,      X86::SETNPm, 0 },
 287     { X86::SETNSr,      X86::SETNSm, 0 },
 288     { X86::SETPr,       X86::SETPm, 0 },
 289     { X86::SETSr,       X86::SETSm, 0 },
 290     { X86::TAILJMPr,    X86::TAILJMPm, 1 },
 291     { X86::TEST16ri,    X86::TEST16mi, 1 },
 292     { X86::TEST32ri,    X86::TEST32mi, 1 },
 293     { X86::TEST64ri32,  X86::TEST64mi32, 1 },
 294     { X86::TEST8ri,     X86::TEST8mi, 1 }
 295   };
 296
 297   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl0); i != e; ++i) {
 298     unsigned RegOp = OpTbl0[i][0];
 299     unsigned MemOp = OpTbl0[i][1];
 300     if (!RegOp2MemOpTable0.insert(std::make_pair((unsigned*)RegOp, MemOp)))
 301       assert(false && "Duplicated entries?");
 302     unsigned FoldedLoad = OpTbl0[i][2];
 303     // Index 0, folded load or store.
 304     unsigned AuxInfo = 0 | (FoldedLoad << 4) | ((FoldedLoad^1) << 5);
 305     if (RegOp != X86::FsMOVAPDrr && RegOp != X86::FsMOVAPSrr)
 306       if (!MemOp2RegOpTable.insert(std::make_pair((unsigned*)MemOp,
 307                                                std::make_pair(RegOp, AuxInfo))))
 308         AmbEntries.push_back(MemOp);
 309   }
 310
 311   static const unsigned OpTbl1[][2] = {
 312     { X86::CMP16rr,         X86::CMP16rm },
 313     { X86::CMP32rr,         X86::CMP32rm },
 314     { X86::CMP64rr,         X86::CMP64rm },
 315     { X86::CMP8rr,          X86::CMP8rm },
 316     { X86::CVTSD2SSrr,      X86::CVTSD2SSrm },
 317     { X86::CVTSI2SD64rr,    X86::CVTSI2SD64rm },
 318     { X86::CVTSI2SDrr,      X86::CVTSI2SDrm },
 319     { X86::CVTSI2SS64rr,    X86::CVTSI2SS64rm },
 320     { X86::CVTSI2SSrr,      X86::CVTSI2SSrm },
 321     { X86::CVTSS2SDrr,      X86::CVTSS2SDrm },
 322     { X86::CVTTSD2SI64rr,   X86::CVTTSD2SI64rm },
 323     { X86::CVTTSD2SIrr,     X86::CVTTSD2SIrm },
 324     { X86::CVTTSS2SI64rr,   X86::CVTTSS2SI64rm },
 325     { X86::CVTTSS2SIrr,     X86::CVTTSS2SIrm },
 326     { X86::FsMOVAPDrr,      X86::MOVSDrm },
 327     { X86::FsMOVAPSrr,      X86::MOVSSrm },
 328     { X86::IMUL16rri,       X86::IMUL16rmi },
 329     { X86::IMUL16rri8,      X86::IMUL16rmi8 },
 330     { X86::IMUL32rri,       X86::IMUL32rmi },
 331     { X86::IMUL32rri8,      X86::IMUL32rmi8 },
 332     { X86::IMUL64rri32,     X86::IMUL64rmi32 },
 333     { X86::IMUL64rri8,      X86::IMUL64rmi8 },
 334     { X86::Int_CMPSDrr,     X86::Int_CMPSDrm },
 335     { X86::Int_CMPSSrr,     X86::Int_CMPSSrm },
 336     { X86::Int_COMISDrr,    X86::Int_COMISDrm },
 337     { X86::Int_COMISSrr,    X86::Int_COMISSrm },
 338     { X86::Int_CVTDQ2PDrr,  X86::Int_CVTDQ2PDrm },
 339     { X86::Int_CVTDQ2PSrr,  X86::Int_CVTDQ2PSrm },
 340     { X86::Int_CVTPD2DQrr,  X86::Int_CVTPD2DQrm },
 341     { X86::Int_CVTPD2PSrr,  X86::Int_CVTPD2PSrm },
 342     { X86::Int_CVTPS2DQrr,  X86::Int_CVTPS2DQrm },
 343     { X86::Int_CVTPS2PDrr,  X86::Int_CVTPS2PDrm },
 344     { X86::Int_CVTSD2SI64rr,X86::Int_CVTSD2SI64rm },
 345     { X86::Int_CVTSD2SIrr,  X86::Int_CVTSD2SIrm },
 346     { X86::Int_CVTSD2SSrr,  X86::Int_CVTSD2SSrm },
 347     { X86::Int_CVTSI2SD64rr,X86::Int_CVTSI2SD64rm },
 348     { X86::Int_CVTSI2SDrr,  X86::Int_CVTSI2SDrm },
 349     { X86::Int_CVTSI2SS64rr,X86::Int_CVTSI2SS64rm },
 350     { X86::Int_CVTSI2SSrr,  X86::Int_CVTSI2SSrm },
 351     { X86::Int_CVTSS2SDrr,  X86::Int_CVTSS2SDrm },
 352     { X86::Int_CVTSS2SI64rr,X86::Int_CVTSS2SI64rm },
 353     { X86::Int_CVTSS2SIrr,  X86::Int_CVTSS2SIrm },
 354     { X86::Int_CVTTPD2DQrr, X86::Int_CVTTPD2DQrm },
 355     { X86::Int_CVTTPS2DQrr, X86::Int_CVTTPS2DQrm },
 356     { X86::Int_CVTTSD2SI64rr,X86::Int_CVTTSD2SI64rm },
 357     { X86::Int_CVTTSD2SIrr, X86::Int_CVTTSD2SIrm },
 358     { X86::Int_CVTTSS2SI64rr,X86::Int_CVTTSS2SI64rm },
 359     { X86::Int_CVTTSS2SIrr, X86::Int_CVTTSS2SIrm },
 360     { X86::Int_UCOMISDrr,   X86::Int_UCOMISDrm },
 361     { X86::Int_UCOMISSrr,   X86::Int_UCOMISSrm },
 362     { X86::MOV16rr,         X86::MOV16rm },
 363     { X86::MOV16to16_,      X86::MOV16_rm },
 364     { X86::MOV32rr,         X86::MOV32rm },
 365     { X86::MOV32to32_,      X86::MOV32_rm },
 366     { X86::MOV64rr,         X86::MOV64rm },
 367     { X86::MOV64toPQIrr,    X86::MOVQI2PQIrm },
 368     { X86::MOV64toSDrr,     X86::MOV64toSDrm },
 369     { X86::MOV8rr,          X86::MOV8rm },
 370     { X86::MOVAPDrr,        X86::MOVAPDrm },
 371     { X86::MOVAPSrr,        X86::MOVAPSrm },
 372     { X86::MOVDDUPrr,       X86::MOVDDUPrm },
 373     { X86::MOVDI2PDIrr,     X86::MOVDI2PDIrm },
 374     { X86::MOVDI2SSrr,      X86::MOVDI2SSrm },
 375     { X86::MOVSD2PDrr,      X86::MOVSD2PDrm },
 376     { X86::MOVSDrr,         X86::MOVSDrm },
 377     { X86::MOVSHDUPrr,      X86::MOVSHDUPrm },
 378     { X86::MOVSLDUPrr,      X86::MOVSLDUPrm },
 379     { X86::MOVSS2PSrr,      X86::MOVSS2PSrm },
 380     { X86::MOVSSrr,         X86::MOVSSrm },
 381     { X86::MOVSX16rr8,      X86::MOVSX16rm8 },
 382     { X86::MOVSX32rr16,     X86::MOVSX32rm16 },
 383     { X86::MOVSX32rr8,      X86::MOVSX32rm8 },
 384     { X86::MOVSX64rr16,     X86::MOVSX64rm16 },
 385     { X86::MOVSX64rr32,     X86::MOVSX64rm32 },
 386     { X86::MOVSX64rr8,      X86::MOVSX64rm8 },
 387     { X86::MOVUPDrr,        X86::MOVUPDrm },
 388     { X86::MOVUPSrr,        X86::MOVUPSrm },
 389     { X86::MOVZDI2PDIrr,    X86::MOVZDI2PDIrm },
 390     { X86::MOVZQI2PQIrr,    X86::MOVZQI2PQIrm },
 391     { X86::MOVZPQILo2PQIrr, X86::MOVZPQILo2PQIrm },
 392     { X86::MOVZX16rr8,      X86::MOVZX16rm8 },
 393     { X86::MOVZX32rr16,     X86::MOVZX32rm16 },
 394     { X86::MOVZX32rr8,      X86::MOVZX32rm8 },
 395     { X86::MOVZX64rr16,     X86::MOVZX64rm16 },
 396     { X86::MOVZX64rr8,      X86::MOVZX64rm8 },
 397     { X86::PSHUFDri,        X86::PSHUFDmi },
 398     { X86::PSHUFHWri,       X86::PSHUFHWmi },
 399     { X86::PSHUFLWri,       X86::PSHUFLWmi },
 400     { X86::RCPPSr,          X86::RCPPSm },
 401     { X86::RCPPSr_Int,      X86::RCPPSm_Int },
 402     { X86::RSQRTPSr,        X86::RSQRTPSm },
 403     { X86::RSQRTPSr_Int,    X86::RSQRTPSm_Int },
 404     { X86::RSQRTSSr,        X86::RSQRTSSm },
 405     { X86::RSQRTSSr_Int,    X86::RSQRTSSm_Int },
 406     { X86::SQRTPDr,         X86::SQRTPDm },
 407     { X86::SQRTPDr_Int,     X86::SQRTPDm_Int },
 408     { X86::SQRTPSr,         X86::SQRTPSm },
 409     { X86::SQRTPSr_Int,     X86::SQRTPSm_Int },
 410     { X86::SQRTSDr,         X86::SQRTSDm },
 411     { X86::SQRTSDr_Int,     X86::SQRTSDm_Int },
 412     { X86::SQRTSSr,         X86::SQRTSSm },
 413     { X86::SQRTSSr_Int,     X86::SQRTSSm_Int },
 414     { X86::TEST16rr,        X86::TEST16rm },
 415     { X86::TEST32rr,        X86::TEST32rm },
 416     { X86::TEST64rr,        X86::TEST64rm },
 417     { X86::TEST8rr,         X86::TEST8rm },
 418     // FIXME: TEST*rr EAX,EAX ---> CMP [mem], 0
 419     { X86::UCOMISDrr,       X86::UCOMISDrm },
 420     { X86::UCOMISSrr,       X86::UCOMISSrm }
 421   };
 422
 423   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl1); i != e; ++i) {
 424     unsigned RegOp = OpTbl1[i][0];
 425     unsigned MemOp = OpTbl1[i][1];
 426     if (!RegOp2MemOpTable1.insert(std::make_pair((unsigned*)RegOp, MemOp)))
 427       assert(false && "Duplicated entries?");
 428     unsigned AuxInfo = 1 | (1 << 4); // Index 1, folded load
 429     if (RegOp != X86::FsMOVAPDrr && RegOp != X86::FsMOVAPSrr)
 430       if (!MemOp2RegOpTable.insert(std::make_pair((unsigned*)MemOp,
 431                                                std::make_pair(RegOp, AuxInfo))))
 432         AmbEntries.push_back(MemOp);
 433   }
 434
 435   static const unsigned OpTbl2[][2] = {
 436     { X86::ADC32rr,         X86::ADC32rm },
 437     { X86::ADC64rr,         X86::ADC64rm },
 438     { X86::ADD16rr,         X86::ADD16rm },
 439     { X86::ADD32rr,         X86::ADD32rm },
 440     { X86::ADD64rr,         X86::ADD64rm },
 441     { X86::ADD8rr,          X86::ADD8rm },
 442     { X86::ADDPDrr,         X86::ADDPDrm },
 443     { X86::ADDPSrr,         X86::ADDPSrm },
 444     { X86::ADDSDrr,         X86::ADDSDrm },
 445     { X86::ADDSSrr,         X86::ADDSSrm },
 446     { X86::ADDSUBPDrr,      X86::ADDSUBPDrm },
 447     { X86::ADDSUBPSrr,      X86::ADDSUBPSrm },
 448     { X86::AND16rr,         X86::AND16rm },
 449     { X86::AND32rr,         X86::AND32rm },
 450     { X86::AND64rr,         X86::AND64rm },
 451     { X86::AND8rr,          X86::AND8rm },
 452     { X86::ANDNPDrr,        X86::ANDNPDrm },
 453     { X86::ANDNPSrr,        X86::ANDNPSrm },
 454     { X86::ANDPDrr,         X86::ANDPDrm },
 455     { X86::ANDPSrr,         X86::ANDPSrm },
 456     { X86::CMOVA16rr,       X86::CMOVA16rm },
 457     { X86::CMOVA32rr,       X86::CMOVA32rm },
 458     { X86::CMOVA64rr,       X86::CMOVA64rm },
 459     { X86::CMOVAE16rr,      X86::CMOVAE16rm },
 460     { X86::CMOVAE32rr,      X86::CMOVAE32rm },
 461     { X86::CMOVAE64rr,      X86::CMOVAE64rm },
 462     { X86::CMOVB16rr,       X86::CMOVB16rm },
 463     { X86::CMOVB32rr,       X86::CMOVB32rm },
 464     { X86::CMOVB64rr,       X86::CMOVB64rm },
 465     { X86::CMOVBE16rr,      X86::CMOVBE16rm },
 466     { X86::CMOVBE32rr,      X86::CMOVBE32rm },
 467     { X86::CMOVBE64rr,      X86::CMOVBE64rm },
 468     { X86::CMOVE16rr,       X86::CMOVE16rm },
 469     { X86::CMOVE32rr,       X86::CMOVE32rm },
 470     { X86::CMOVE64rr,       X86::CMOVE64rm },
 471     { X86::CMOVG16rr,       X86::CMOVG16rm },
 472     { X86::CMOVG32rr,       X86::CMOVG32rm },
 473     { X86::CMOVG64rr,       X86::CMOVG64rm },
 474     { X86::CMOVGE16rr,      X86::CMOVGE16rm },
 475     { X86::CMOVGE32rr,      X86::CMOVGE32rm },
 476     { X86::CMOVGE64rr,      X86::CMOVGE64rm },
 477     { X86::CMOVL16rr,       X86::CMOVL16rm },
 478     { X86::CMOVL32rr,       X86::CMOVL32rm },
 479     { X86::CMOVL64rr,       X86::CMOVL64rm },
 480     { X86::CMOVLE16rr,      X86::CMOVLE16rm },
 481     { X86::CMOVLE32rr,      X86::CMOVLE32rm },
 482     { X86::CMOVLE64rr,      X86::CMOVLE64rm },
 483     { X86::CMOVNE16rr,      X86::CMOVNE16rm },
 484     { X86::CMOVNE32rr,      X86::CMOVNE32rm },
 485     { X86::CMOVNE64rr,      X86::CMOVNE64rm },
 486     { X86::CMOVNP16rr,      X86::CMOVNP16rm },
 487     { X86::CMOVNP32rr,      X86::CMOVNP32rm },
 488     { X86::CMOVNP64rr,      X86::CMOVNP64rm },
 489     { X86::CMOVNS16rr,      X86::CMOVNS16rm },
 490     { X86::CMOVNS32rr,      X86::CMOVNS32rm },
 491     { X86::CMOVNS64rr,      X86::CMOVNS64rm },
 492     { X86::CMOVP16rr,       X86::CMOVP16rm },
 493     { X86::CMOVP32rr,       X86::CMOVP32rm },
 494     { X86::CMOVP64rr,       X86::CMOVP64rm },
 495     { X86::CMOVS16rr,       X86::CMOVS16rm },
 496     { X86::CMOVS32rr,       X86::CMOVS32rm },
 497     { X86::CMOVS64rr,       X86::CMOVS64rm },
 498     { X86::CMPPDrri,        X86::CMPPDrmi },
 499     { X86::CMPPSrri,        X86::CMPPSrmi },
 500     { X86::CMPSDrr,         X86::CMPSDrm },
 501     { X86::CMPSSrr,         X86::CMPSSrm },
 502     { X86::DIVPDrr,         X86::DIVPDrm },
 503     { X86::DIVPSrr,         X86::DIVPSrm },
 504     { X86::DIVSDrr,         X86::DIVSDrm },
 505     { X86::DIVSSrr,         X86::DIVSSrm },
 506     { X86::FsANDNPDrr,      X86::FsANDNPDrm },
 507     { X86::FsANDNPSrr,      X86::FsANDNPSrm },
 508     { X86::FsANDPDrr,       X86::FsANDPDrm },
 509     { X86::FsANDPSrr,       X86::FsANDPSrm },
 510     { X86::FsORPDrr,        X86::FsORPDrm },
 511     { X86::FsORPSrr,        X86::FsORPSrm },
 512     { X86::FsXORPDrr,       X86::FsXORPDrm },
 513     { X86::FsXORPSrr,       X86::FsXORPSrm },
 514     { X86::HADDPDrr,        X86::HADDPDrm },
 515     { X86::HADDPSrr,        X86::HADDPSrm },
 516     { X86::HSUBPDrr,        X86::HSUBPDrm },
 517     { X86::HSUBPSrr,        X86::HSUBPSrm },
 518     { X86::IMUL16rr,        X86::IMUL16rm },
 519     { X86::IMUL32rr,        X86::IMUL32rm },
 520     { X86::IMUL64rr,        X86::IMUL64rm },
 521     { X86::MAXPDrr,         X86::MAXPDrm },
 522     { X86::MAXPDrr_Int,     X86::MAXPDrm_Int },
 523     { X86::MAXPSrr,         X86::MAXPSrm },
 524     { X86::MAXPSrr_Int,     X86::MAXPSrm_Int },
 525     { X86::MAXSDrr,         X86::MAXSDrm },
 526     { X86::MAXSDrr_Int,     X86::MAXSDrm_Int },
 527     { X86::MAXSSrr,         X86::MAXSSrm },
 528     { X86::MAXSSrr_Int,     X86::MAXSSrm_Int },
 529     { X86::MINPDrr,         X86::MINPDrm },
 530     { X86::MINPDrr_Int,     X86::MINPDrm_Int },
 531     { X86::MINPSrr,         X86::MINPSrm },
 532     { X86::MINPSrr_Int,     X86::MINPSrm_Int },
 533     { X86::MINSDrr,         X86::MINSDrm },
 534     { X86::MINSDrr_Int,     X86::MINSDrm_Int },
 535     { X86::MINSSrr,         X86::MINSSrm },
 536     { X86::MINSSrr_Int,     X86::MINSSrm_Int },
 537     { X86::MULPDrr,         X86::MULPDrm },
 538     { X86::MULPSrr,         X86::MULPSrm },
 539     { X86::MULSDrr,         X86::MULSDrm },
 540     { X86::MULSSrr,         X86::MULSSrm },
 541     { X86::OR16rr,          X86::OR16rm },
 542     { X86::OR32rr,          X86::OR32rm },
 543     { X86::OR64rr,          X86::OR64rm },
 544     { X86::OR8rr,           X86::OR8rm },
 545     { X86::ORPDrr,          X86::ORPDrm },
 546     { X86::ORPSrr,          X86::ORPSrm },
 547     { X86::PACKSSDWrr,      X86::PACKSSDWrm },
 548     { X86::PACKSSWBrr,      X86::PACKSSWBrm },
 549     { X86::PACKUSWBrr,      X86::PACKUSWBrm },
 550     { X86::PADDBrr,         X86::PADDBrm },
 551     { X86::PADDDrr,         X86::PADDDrm },
 552     { X86::PADDQrr,         X86::PADDQrm },
 553     { X86::PADDSBrr,        X86::PADDSBrm },
 554     { X86::PADDSWrr,        X86::PADDSWrm },
 555     { X86::PADDWrr,         X86::PADDWrm },
 556     { X86::PANDNrr,         X86::PANDNrm },
 557     { X86::PANDrr,          X86::PANDrm },
 558     { X86::PAVGBrr,         X86::PAVGBrm },
 559     { X86::PAVGWrr,         X86::PAVGWrm },
 560     { X86::PCMPEQBrr,       X86::PCMPEQBrm },
 561     { X86::PCMPEQDrr,       X86::PCMPEQDrm },
 562     { X86::PCMPEQWrr,       X86::PCMPEQWrm },
 563     { X86::PCMPGTBrr,       X86::PCMPGTBrm },
 564     { X86::PCMPGTDrr,       X86::PCMPGTDrm },
 565     { X86::PCMPGTWrr,       X86::PCMPGTWrm },
 566     { X86::PINSRWrri,       X86::PINSRWrmi },
 567     { X86::PMADDWDrr,       X86::PMADDWDrm },
 568     { X86::PMAXSWrr,        X86::PMAXSWrm },
 569     { X86::PMAXUBrr,        X86::PMAXUBrm },
 570     { X86::PMINSWrr,        X86::PMINSWrm },
 571     { X86::PMINUBrr,        X86::PMINUBrm },
 572     { X86::PMULHUWrr,       X86::PMULHUWrm },
 573     { X86::PMULHWrr,        X86::PMULHWrm },
 574     { X86::PMULLWrr,        X86::PMULLWrm },
 575     { X86::PMULUDQrr,       X86::PMULUDQrm },
 576     { X86::PORrr,           X86::PORrm },
 577     { X86::PSADBWrr,        X86::PSADBWrm },
 578     { X86::PSLLDrr,         X86::PSLLDrm },
 579     { X86::PSLLQrr,         X86::PSLLQrm },
 580     { X86::PSLLWrr,         X86::PSLLWrm },
 581     { X86::PSRADrr,         X86::PSRADrm },
 582     { X86::PSRAWrr,         X86::PSRAWrm },
 583     { X86::PSRLDrr,         X86::PSRLDrm },
 584     { X86::PSRLQrr,         X86::PSRLQrm },
 585     { X86::PSRLWrr,         X86::PSRLWrm },
 586     { X86::PSUBBrr,         X86::PSUBBrm },
 587     { X86::PSUBDrr,         X86::PSUBDrm },
 588     { X86::PSUBSBrr,        X86::PSUBSBrm },
 589     { X86::PSUBSWrr,        X86::PSUBSWrm },
 590     { X86::PSUBWrr,         X86::PSUBWrm },
 591     { X86::PUNPCKHBWrr,     X86::PUNPCKHBWrm },
 592     { X86::PUNPCKHDQrr,     X86::PUNPCKHDQrm },
 593     { X86::PUNPCKHQDQrr,    X86::PUNPCKHQDQrm },
 594     { X86::PUNPCKHWDrr,     X86::PUNPCKHWDrm },
 595     { X86::PUNPCKLBWrr,     X86::PUNPCKLBWrm },
 596     { X86::PUNPCKLDQrr,     X86::PUNPCKLDQrm },
 597     { X86::PUNPCKLQDQrr,    X86::PUNPCKLQDQrm },
 598     { X86::PUNPCKLWDrr,     X86::PUNPCKLWDrm },
 599     { X86::PXORrr,          X86::PXORrm },
 600     { X86::SBB32rr,         X86::SBB32rm },
 601     { X86::SBB64rr,         X86::SBB64rm },
 602     { X86::SHUFPDrri,       X86::SHUFPDrmi },
 603     { X86::SHUFPSrri,       X86::SHUFPSrmi },
 604     { X86::SUB16rr,         X86::SUB16rm },
 605     { X86::SUB32rr,         X86::SUB32rm },
 606     { X86::SUB64rr,         X86::SUB64rm },
 607     { X86::SUB8rr,          X86::SUB8rm },
 608     { X86::SUBPDrr,         X86::SUBPDrm },
 609     { X86::SUBPSrr,         X86::SUBPSrm },
 610     { X86::SUBSDrr,         X86::SUBSDrm },
 611     { X86::SUBSSrr,         X86::SUBSSrm },
 612     // FIXME: TEST*rr -> swapped operand of TEST*mr.
 613     { X86::UNPCKHPDrr,      X86::UNPCKHPDrm },
 614     { X86::UNPCKHPSrr,      X86::UNPCKHPSrm },
 615     { X86::UNPCKLPDrr,      X86::UNPCKLPDrm },
 616     { X86::UNPCKLPSrr,      X86::UNPCKLPSrm },
 617     { X86::XOR16rr,         X86::XOR16rm },
 618     { X86::XOR32rr,         X86::XOR32rm },
 619     { X86::XOR64rr,         X86::XOR64rm },
 620     { X86::XOR8rr,          X86::XOR8rm },
 621     { X86::XORPDrr,         X86::XORPDrm },
 622     { X86::XORPSrr,         X86::XORPSrm }
 623   };
 624
 625   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl2); i != e; ++i) {
 626     unsigned RegOp = OpTbl2[i][0];
 627     unsigned MemOp = OpTbl2[i][1];
 628     if (!RegOp2MemOpTable2.insert(std::make_pair((unsigned*)RegOp, MemOp)))
 629       assert(false && "Duplicated entries?");
 630     unsigned AuxInfo = 2 | (1 << 4); // Index 1, folded load
 631     if (!MemOp2RegOpTable.insert(std::make_pair((unsigned*)MemOp,
 632                                                std::make_pair(RegOp, AuxInfo))))
 633       AmbEntries.push_back(MemOp);
 634   }
 635
 636   // Remove ambiguous entries.
 637   assert(AmbEntries.empty() && "Duplicated entries in unfolding maps?");
 638 }
 639
 640 bool X86InstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
 641                                unsigned& sourceReg,
 642                                unsigned& destReg) const {
 643   switch (MI.getOpcode()) {
 644   default:
 645     return false;
 646   case X86::MOV8rr:
 647   case X86::MOV16rr:
 648   case X86::MOV32rr:
 649   case X86::MOV64rr:
 650   case X86::MOV16to16_:
 651   case X86::MOV32to32_:
 652   case X86::MOVSSrr:
 653   case X86::MOVSDrr:
 654
 655   // FP Stack register class copies
 656   case X86::MOV_Fp3232: case X86::MOV_Fp6464: case X86::MOV_Fp8080:
 657   case X86::MOV_Fp3264: case X86::MOV_Fp3280:
 658   case X86::MOV_Fp6432: case X86::MOV_Fp8032:
 659
 660   case X86::FsMOVAPSrr:
 661   case X86::FsMOVAPDrr:
 662   case X86::MOVAPSrr:
 663   case X86::MOVAPDrr:
 664   case X86::MOVSS2PSrr:
 665   case X86::MOVSD2PDrr:
 666   case X86::MOVPS2SSrr:
 667   case X86::MOVPD2SDrr:
 668   case X86::MMX_MOVD64rr:
 669   case X86::MMX_MOVQ64rr:
 670     assert(MI.getNumOperands() >= 2 &&
 671            MI.getOperand(0).isRegister() &&
 672            MI.getOperand(1).isRegister() &&
 673            "invalid register-register move instruction");
 674     sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
 675     destReg = MI.getOperand(0).getReg();
 676     return true;
 677   }
 678 }
 679
 680 unsigned X86InstrInfo::isLoadFromStackSlot(MachineInstr *MI,
 681                                            int &FrameIndex) const {
 682   switch (MI->getOpcode()) {
 683   default: break;
 684   case X86::MOV8rm:
 685   case X86::MOV16rm:
 686   case X86::MOV16_rm:
 687   case X86::MOV32rm:
 688   case X86::MOV32_rm:
 689   case X86::MOV64rm:
 690   case X86::LD_Fp64m:
 691   case X86::MOVSSrm:
 692   case X86::MOVSDrm:
 693   case X86::MOVAPSrm:
 694   case X86::MOVAPDrm:
 695   case X86::MMX_MOVD64rm:
 696   case X86::MMX_MOVQ64rm:
 697     if (MI->getOperand(1).isFI() && MI->getOperand(2).isImm() &&
 698         MI->getOperand(3).isReg() && MI->getOperand(4).isImm() &&
 699         MI->getOperand(2).getImm() == 1 &&
 700         MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
 701         MI->getOperand(4).getImm() == 0) {
 702       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 703       return MI->getOperand(0).getReg();
 704     }
 705     break;
 706   }
 707   return 0;
 708 }
 709
 710 unsigned X86InstrInfo::isStoreToStackSlot(MachineInstr *MI,
 711                                           int &FrameIndex) const {
 712   switch (MI->getOpcode()) {
 713   default: break;
 714   case X86::MOV8mr:
 715   case X86::MOV16mr:
 716   case X86::MOV16_mr:
 717   case X86::MOV32mr:
 718   case X86::MOV32_mr:
 719   case X86::MOV64mr:
 720   case X86::ST_FpP64m:
 721   case X86::MOVSSmr:
 722   case X86::MOVSDmr:
 723   case X86::MOVAPSmr:
 724   case X86::MOVAPDmr:
 725   case X86::MMX_MOVD64mr:
 726   case X86::MMX_MOVQ64mr:
 727   case X86::MMX_MOVNTQmr:
 728     if (MI->getOperand(0).isFI() && MI->getOperand(1).isImm() &&
 729         MI->getOperand(2).isReg() && MI->getOperand(3).isImm() &&
 730         MI->getOperand(1).getImm() == 1 &&
 731         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 732         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 733       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 734       return MI->getOperand(4).getReg();
 735     }
 736     break;
 737   }
 738   return 0;
 739 }
 740
 741
 742 /// regIsPICBase - Return true if register is PIC base (i.e.g defined by
 743 /// X86::MOVPC32r.
 744 static bool regIsPICBase(unsigned BaseReg, MachineRegisterInfo &MRI) {
 745   bool isPICBase = false;
 746   for (MachineRegisterInfo::def_iterator I = MRI.def_begin(BaseReg),
 747          E = MRI.def_end(); I != E; ++I) {
 748     MachineInstr *DefMI = I.getOperand().getParent();
 749     if (DefMI->getOpcode() != X86::MOVPC32r)
 750       return false;
 751     assert(!isPICBase && "More than one PIC base?");
 752     isPICBase = true;
 753   }
 754   return isPICBase;
 755 }
 756
 757 /// isGVStub - Return true if the GV requires an extra load to get the
 758 /// real address.
 759 static inline bool isGVStub(GlobalValue *GV, X86TargetMachine &TM) {
 760   return TM.getSubtarget<X86Subtarget>().GVRequiresExtraLoad(GV, TM, false);
 761 }
 762
 763 bool
 764 X86InstrInfo::isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI) const {
 765   switch (MI->getOpcode()) {
 766   default: break;
 767     case X86::MOV8rm:
 768     case X86::MOV16rm:
 769     case X86::MOV16_rm:
 770     case X86::MOV32rm:
 771     case X86::MOV32_rm:
 772     case X86::MOV64rm:
 773     case X86::LD_Fp64m:
 774     case X86::MOVSSrm:
 775     case X86::MOVSDrm:
 776     case X86::MOVAPSrm:
 777     case X86::MOVAPDrm:
 778     case X86::MMX_MOVD64rm:
 779     case X86::MMX_MOVQ64rm: {
 780       // Loads from constant pools are trivially rematerializable.
 781       if (MI->getOperand(1).isReg() &&
 782           MI->getOperand(2).isImm() &&
 783           MI->getOperand(3).isReg() && MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
 784           (MI->getOperand(4).isCPI() ||
 785            (MI->getOperand(4).isGlobal() &&
 786             isGVStub(MI->getOperand(4).getGlobal(), TM)))) {
 787         unsigned BaseReg = MI->getOperand(1).getReg();
 788         if (BaseReg == 0)
 789           return true;
 790         // Allow re-materialization of PIC load.
 791         if (!ReMatPICStubLoad && MI->getOperand(4).isGlobal())
 792           return false;
 793         MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
 794         bool isPICBase = false;
 795         for (MachineRegisterInfo::def_iterator I = MRI.def_begin(BaseReg),
 796                E = MRI.def_end(); I != E; ++I) {
 797           MachineInstr *DefMI = I.getOperand().getParent();
 798           if (DefMI->getOpcode() != X86::MOVPC32r)
 799             return false;
 800           assert(!isPICBase && "More than one PIC base?");
 801           isPICBase = true;
 802         }
 803         return isPICBase;
 804       }
 805       return false;
 806     }
 807
 808      case X86::LEA32r:
 809      case X86::LEA64r: {
 810        if (MI->getOperand(1).isReg() &&
 811            MI->getOperand(2).isImm() &&
 812            MI->getOperand(3).isReg() && MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
 813            !MI->getOperand(4).isReg()) {
 814          // lea fi#, lea GV, etc. are all rematerializable.
 815          unsigned BaseReg = MI->getOperand(1).getReg();
 816          if (BaseReg == 0)
 817            return true;
 818          // Allow re-materialization of lea PICBase + x.
 819          MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
 820          return regIsPICBase(BaseReg, MRI);
 821        }
 822        return false;
 823      }
 824   }
 825
 826   // All other instructions marked M_REMATERIALIZABLE are always trivially
 827   // rematerializable.
 828   return true;
 829 }
 830
 831 void X86InstrInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 832                                  MachineBasicBlock::iterator I,
 833                                  unsigned DestReg,
 834                                  const MachineInstr *Orig) const {
 835   unsigned SubIdx = Orig->getOperand(0).isReg()
 836     ? Orig->getOperand(0).getSubReg() : 0;
 837   bool ChangeSubIdx = SubIdx != 0;
 838   if (SubIdx && TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg)) {
 839     DestReg = RI.getSubReg(DestReg, SubIdx);
 840     SubIdx = 0;
 841   }
 842
 843   // MOV32r0 etc. are implemented with xor which clobbers condition code.
 844   // Re-materialize them as movri instructions to avoid side effects.
 845   switch (Orig->getOpcode()) {
 846   case X86::MOV8r0:
 847     BuildMI(MBB, I, get(X86::MOV8ri), DestReg).addImm(0);
 848     break;
 849   case X86::MOV16r0:
 850     BuildMI(MBB, I, get(X86::MOV16ri), DestReg).addImm(0);
 851     break;
 852   case X86::MOV32r0:
 853     BuildMI(MBB, I, get(X86::MOV32ri), DestReg).addImm(0);
 854     break;
 855   case X86::MOV64r0:
 856     BuildMI(MBB, I, get(X86::MOV64ri32), DestReg).addImm(0);
 857     break;
 858   default: {
 859     MachineInstr *MI = Orig->clone();
 860     MI->getOperand(0).setReg(DestReg);
 861     MBB.insert(I, MI);
 862     break;
 863   }
 864   }
 865
 866   if (ChangeSubIdx) {
 867     MachineInstr *NewMI = prior(I);
 868     NewMI->getOperand(0).setSubReg(SubIdx);
 869   }
 870 }
 871
 872 /// isInvariantLoad - Return true if the specified instruction (which is marked
 873 /// mayLoad) is loading from a location whose value is invariant across the
 874 /// function.  For example, loading a value from the constant pool or from
 875 /// from the argument area of a function if it does not change.  This should
 876 /// only return true of *all* loads the instruction does are invariant (if it
 877 /// does multiple loads).
 878 bool X86InstrInfo::isInvariantLoad(MachineInstr *MI) const {
 879   // This code cares about loads from three cases: constant pool entries,
 880   // invariant argument slots, and global stubs.  In order to handle these cases
 881   // for all of the myriad of X86 instructions, we just scan for a CP/FI/GV
 882   // operand and base our analysis on it.  This is safe because the address of
 883   // none of these three cases is ever used as anything other than a load base
 884   // and X86 doesn't have any instructions that load from multiple places.
 885
 886   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 887     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 888     // Loads from constant pools are trivially invariant.
 889     if (MO.isCPI())
 890       return true;
 891
 892     if (MO.isGlobal())
 893       return isGVStub(MO.getGlobal(), TM);
 894
 895     // If this is a load from an invariant stack slot, the load is a constant.
 896     if (MO.isFI()) {
 897       const MachineFrameInfo &MFI =
 898         *MI->getParent()->getParent()->getFrameInfo();
 899       int Idx = MO.getIndex();
 900       return MFI.isFixedObjectIndex(Idx) && MFI.isImmutableObjectIndex(Idx);
 901     }
 902   }
 903
 904   // All other instances of these instructions are presumed to have other
 905   // issues.
 906   return false;
 907 }
 908
 909 /// hasLiveCondCodeDef - True if MI has a condition code def, e.g. EFLAGS, that
 910 /// is not marked dead.
 911 static bool hasLiveCondCodeDef(MachineInstr *MI) {
 912   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 913     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 914     if (MO.isRegister() && MO.isDef() &&
 915         MO.getReg() == X86::EFLAGS && !MO.isDead()) {
 916       return true;
 917     }
 918   }
 919   return false;
 920 }
 921
 922 /// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
 923 /// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
 924 /// may be able to convert a two-address instruction into a true
 925 /// three-address instruction on demand.  This allows the X86 target (for
 926 /// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
 927 /// would require register copies due to two-addressness.
 928 ///
 929 /// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
 930 /// performed, otherwise it returns the new instruction.
 931 ///
 932 MachineInstr *
 933 X86InstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 934                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 935                                     LiveVariables &LV) const {
 936   MachineInstr *MI = MBBI;
 937   // All instructions input are two-addr instructions.  Get the known operands.
 938   unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
 939   unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
 940
 941   MachineInstr *NewMI = NULL;
 942   // FIXME: 16-bit LEA's are really slow on Athlons, but not bad on P4's.  When
 943   // we have better subtarget support, enable the 16-bit LEA generation here.
 944   bool DisableLEA16 = true;
 945
 946   unsigned MIOpc = MI->getOpcode();
 947   switch (MIOpc) {
 948   case X86::SHUFPSrri: {
 949     assert(MI->getNumOperands() == 4 && "Unknown shufps instruction!");
 950     if (!TM.getSubtarget<X86Subtarget>().hasSSE2()) return 0;
 951
 952     unsigned A = MI->getOperand(0).getReg();
 953     unsigned B = MI->getOperand(1).getReg();
 954     unsigned C = MI->getOperand(2).getReg();
 955     unsigned M = MI->getOperand(3).getImm();
 956     if (B != C) return 0;
 957     NewMI = BuildMI(get(X86::PSHUFDri), A).addReg(B).addImm(M);
 958     break;
 959   }
 960   case X86::SHL64ri: {
 961     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
 962     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
 963     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
 964     unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
 965     unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
 966     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
 967     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
 968
 969     NewMI = BuildMI(get(X86::LEA64r), Dest)
 970       .addReg(0).addImm(1 << ShAmt).addReg(Src).addImm(0);
 971     break;
 972   }
 973   case X86::SHL32ri: {
 974     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
 975     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
 976     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
 977     unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
 978     unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
 979     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
 980     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
 981
 982     unsigned Opc = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
 983       X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
 984     NewMI = BuildMI(get(Opc), Dest)
 985       .addReg(0).addImm(1 << ShAmt).addReg(Src).addImm(0);
 986     break;
 987   }
 988   case X86::SHL16ri: {
 989     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
 990     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
 991     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
 992     unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
 993     unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
 994     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
 995     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
 996
 997     if (DisableLEA16) {
 998       // If 16-bit LEA is disabled, use 32-bit LEA via subregisters.
 999       MachineRegisterInfo &RegInfo = MFI->getParent()->getRegInfo();
1000       unsigned Opc = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit()
1001         ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1002       unsigned leaInReg = RegInfo.createVirtualRegister(&X86::GR32RegClass);
1003       unsigned leaOutReg = RegInfo.createVirtualRegister(&X86::GR32RegClass);
1004
1005       // Build and insert into an implicit UNDEF value. This is OK because
1006       // well be shifting and then extracting the lower 16-bits.
1007       MachineInstr *Undef = BuildMI(get(X86::IMPLICIT_DEF), leaInReg);
1008
1009       MachineInstr *Ins =
1010        BuildMI(get(X86::INSERT_SUBREG),leaInReg)
1011                     .addReg(leaInReg).addReg(Src).addImm(X86::SUBREG_16BIT);
1012
1013       NewMI = BuildMI(get(Opc), leaOutReg)
1014         .addReg(0).addImm(1 << ShAmt).addReg(leaInReg).addImm(0);
1015
1016       MachineInstr *Ext =
1017         BuildMI(get(X86::EXTRACT_SUBREG), Dest)
1018          .addReg(leaOutReg).addImm(X86::SUBREG_16BIT);
1019       Ext->copyKillDeadInfo(MI);
1020
1021       MFI->insert(MBBI, Undef);
1022       MFI->insert(MBBI, Ins);            // Insert the insert_subreg
1023       LV.instructionChanged(MI, NewMI);  // Update live variables
1024       LV.addVirtualRegisterKilled(leaInReg, NewMI);
1025       MFI->insert(MBBI, NewMI);          // Insert the new inst
1026       LV.addVirtualRegisterKilled(leaOutReg, Ext);
1027       MFI->insert(MBBI, Ext);            // Insert the extract_subreg
1028       return Ext;
1029     } else {
1030       NewMI = BuildMI(get(X86::LEA16r), Dest)
1031         .addReg(0).addImm(1 << ShAmt).addReg(Src).addImm(0);
1032     }
1033     break;
1034   }
1035   default: {
1036     // The following opcodes also sets the condition code register(s). Only
1037     // convert them to equivalent lea if the condition code register def's
1038     // are dead!
1039     if (hasLiveCondCodeDef(MI))
1040       return 0;
1041
1042     bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
1043     switch (MIOpc) {
1044     default: return 0;
1045     case X86::INC64r:
1046     case X86::INC32r: {
1047       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown inc instruction!");
1048       unsigned Opc = MIOpc == X86::INC64r ? X86::LEA64r
1049         : (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r);
1050       NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(Opc), Dest), Src, 1);
1051       break;
1052     }
1053     case X86::INC16r:
1054     case X86::INC64_16r:
1055       if (DisableLEA16) return 0;
1056       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown inc instruction!");
1057       NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(X86::LEA16r), Dest), Src, 1);
1058       break;
1059     case X86::DEC64r:
1060     case X86::DEC32r: {
1061       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown dec instruction!");
1062       unsigned Opc = MIOpc == X86::DEC64r ? X86::LEA64r
1063         : (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r);
1064       NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(Opc), Dest), Src, -1);
1065       break;
1066     }
1067     case X86::DEC16r:
1068     case X86::DEC64_16r:
1069       if (DisableLEA16) return 0;
1070       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown dec instruction!");
1071       NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(X86::LEA16r), Dest), Src, -1);
1072       break;
1073     case X86::ADD64rr:
1074     case X86::ADD32rr: {
1075       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1076       unsigned Opc = MIOpc == X86::ADD64rr ? X86::LEA64r
1077         : (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r);
1078       NewMI = addRegReg(BuildMI(get(Opc), Dest), Src,
1079                         MI->getOperand(2).getReg());
1080       break;
1081     }
1082     case X86::ADD16rr:
1083       if (DisableLEA16) return 0;
1084       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1085       NewMI = addRegReg(BuildMI(get(X86::LEA16r), Dest), Src,
1086                         MI->getOperand(2).getReg());
1087       break;
1088     case X86::ADD64ri32:
1089     case X86::ADD64ri8:
1090       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1091       if (MI->getOperand(2).isImmediate())
1092         NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(X86::LEA64r), Dest), Src,
1093                              MI->getOperand(2).getImm());
1094       break;
1095     case X86::ADD32ri:
1096     case X86::ADD32ri8:
1097       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1098       if (MI->getOperand(2).isImmediate()) {
1099         unsigned Opc = is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1100         NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(Opc), Dest), Src,
1101                              MI->getOperand(2).getImm());
1102       }
1103       break;
1104     case X86::ADD16ri:
1105     case X86::ADD16ri8:
1106       if (DisableLEA16) return 0;
1107       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1108       if (MI->getOperand(2).isImmediate())
1109         NewMI = addRegOffset(BuildMI(get(X86::LEA16r), Dest), Src,
1110                              MI->getOperand(2).getImm());
1111       break;
1112     case X86::SHL16ri:
1113       if (DisableLEA16) return 0;
1114     case X86::SHL32ri:
1115     case X86::SHL64ri: {
1116       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && MI->getOperand(2).isImmediate() &&
1117              "Unknown shl instruction!");
1118       unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
1119       if (ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3) {
1120         X86AddressMode AM;
1121         AM.Scale = 1 << ShAmt;
1122         AM.IndexReg = Src;
1123         unsigned Opc = MIOpc == X86::SHL64ri ? X86::LEA64r
1124           : (MIOpc == X86::SHL32ri
1125              ? (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r) : X86::LEA16r);
1126         NewMI = addFullAddress(BuildMI(get(Opc), Dest), AM);
1127       }
1128       break;
1129     }
1130     }
1131   }
1132   }
1133
1134   if (!NewMI) return 0;
1135
1136   NewMI->copyKillDeadInfo(MI);
1137   LV.instructionChanged(MI, NewMI);  // Update live variables
1138   MFI->insert(MBBI, NewMI);          // Insert the new inst
1139   return NewMI;
1140 }
1141
1142 /// commuteInstruction - We have a few instructions that must be hacked on to
1143 /// commute them.
1144 ///
1145 MachineInstr *X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI) const {
1146   switch (MI->getOpcode()) {
1147   case X86::SHRD16rri8: // A = SHRD16rri8 B, C, I -> A = SHLD16rri8 C, B, (16-I)
1148   case X86::SHLD16rri8: // A = SHLD16rri8 B, C, I -> A = SHRD16rri8 C, B, (16-I)
1149   case X86::SHRD32rri8: // A = SHRD32rri8 B, C, I -> A = SHLD32rri8 C, B, (32-I)
1150   case X86::SHLD32rri8: // A = SHLD32rri8 B, C, I -> A = SHRD32rri8 C, B, (32-I)
1151   case X86::SHRD64rri8: // A = SHRD64rri8 B, C, I -> A = SHLD64rri8 C, B, (64-I)
1152   case X86::SHLD64rri8:{// A = SHLD64rri8 B, C, I -> A = SHRD64rri8 C, B, (64-I)
1153     unsigned Opc;
1154     unsigned Size;
1155     switch (MI->getOpcode()) {
1156     default: assert(0 && "Unreachable!");
1157     case X86::SHRD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHLD16rri8; break;
1158     case X86::SHLD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHRD16rri8; break;
1159     case X86::SHRD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHLD32rri8; break;
1160     case X86::SHLD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHRD32rri8; break;
1161     case X86::SHRD64rri8: Size = 64; Opc = X86::SHLD64rri8; break;
1162     case X86::SHLD64rri8: Size = 64; Opc = X86::SHRD64rri8; break;
1163     }
1164     unsigned Amt = MI->getOperand(3).getImm();
1165     unsigned A = MI->getOperand(0).getReg();
1166     unsigned B = MI->getOperand(1).getReg();
1167     unsigned C = MI->getOperand(2).getReg();
1168     bool BisKill = MI->getOperand(1).isKill();
1169     bool CisKill = MI->getOperand(2).isKill();
1170     // If machine instrs are no longer in two-address forms, update
1171     // destination register as well.
1172     if (A == B) {
1173       // Must be two address instruction!
1174       assert(MI->getDesc().getOperandConstraint(0, TOI::TIED_TO) &&
1175              "Expecting a two-address instruction!");
1176       A = C;
1177       CisKill = false;
1178     }
1179     return BuildMI(get(Opc), A).addReg(C, false, false, CisKill)
1180       .addReg(B, false, false, BisKill).addImm(Size-Amt);
1181   }
1182   case X86::CMOVB16rr:
1183   case X86::CMOVB32rr:
1184   case X86::CMOVB64rr:
1185   case X86::CMOVAE16rr:
1186   case X86::CMOVAE32rr:
1187   case X86::CMOVAE64rr:
1188   case X86::CMOVE16rr:
1189   case X86::CMOVE32rr:
1190   case X86::CMOVE64rr:
1191   case X86::CMOVNE16rr:
1192   case X86::CMOVNE32rr:
1193   case X86::CMOVNE64rr:
1194   case X86::CMOVBE16rr:
1195   case X86::CMOVBE32rr:
1196   case X86::CMOVBE64rr:
1197   case X86::CMOVA16rr:
1198   case X86::CMOVA32rr:
1199   case X86::CMOVA64rr:
1200   case X86::CMOVL16rr:
1201   case X86::CMOVL32rr:
1202   case X86::CMOVL64rr:
1203   case X86::CMOVGE16rr:
1204   case X86::CMOVGE32rr:
1205   case X86::CMOVGE64rr:
1206   case X86::CMOVLE16rr:
1207   case X86::CMOVLE32rr:
1208   case X86::CMOVLE64rr:
1209   case X86::CMOVG16rr:
1210   case X86::CMOVG32rr:
1211   case X86::CMOVG64rr:
1212   case X86::CMOVS16rr:
1213   case X86::CMOVS32rr:
1214   case X86::CMOVS64rr:
1215   case X86::CMOVNS16rr:
1216   case X86::CMOVNS32rr:
1217   case X86::CMOVNS64rr:
1218   case X86::CMOVP16rr:
1219   case X86::CMOVP32rr:
1220   case X86::CMOVP64rr:
1221   case X86::CMOVNP16rr:
1222   case X86::CMOVNP32rr:
1223   case X86::CMOVNP64rr: {
1224     unsigned Opc = 0;
1225     switch (MI->getOpcode()) {
1226     default: break;
1227     case X86::CMOVB16rr:  Opc = X86::CMOVAE16rr; break;
1228     case X86::CMOVB32rr:  Opc = X86::CMOVAE32rr; break;
1229     case X86::CMOVB64rr:  Opc = X86::CMOVAE64rr; break;
1230     case X86::CMOVAE16rr: Opc = X86::CMOVB16rr; break;
1231     case X86::CMOVAE32rr: Opc = X86::CMOVB32rr; break;
1232     case X86::CMOVAE64rr: Opc = X86::CMOVB64rr; break;
1233     case X86::CMOVE16rr:  Opc = X86::CMOVNE16rr; break;
1234     case X86::CMOVE32rr:  Opc = X86::CMOVNE32rr; break;
1235     case X86::CMOVE64rr:  Opc = X86::CMOVNE64rr; break;
1236     case X86::CMOVNE16rr: Opc = X86::CMOVE16rr; break;
1237     case X86::CMOVNE32rr: Opc = X86::CMOVE32rr; break;
1238     case X86::CMOVNE64rr: Opc = X86::CMOVE64rr; break;
1239     case X86::CMOVBE16rr: Opc = X86::CMOVA16rr; break;
1240     case X86::CMOVBE32rr: Opc = X86::CMOVA32rr; break;
1241     case X86::CMOVBE64rr: Opc = X86::CMOVA64rr; break;
1242     case X86::CMOVA16rr:  Opc = X86::CMOVBE16rr; break;
1243     case X86::CMOVA32rr:  Opc = X86::CMOVBE32rr; break;
1244     case X86::CMOVA64rr:  Opc = X86::CMOVBE64rr; break;
1245     case X86::CMOVL16rr:  Opc = X86::CMOVGE16rr; break;
1246     case X86::CMOVL32rr:  Opc = X86::CMOVGE32rr; break;
1247     case X86::CMOVL64rr:  Opc = X86::CMOVGE64rr; break;
1248     case X86::CMOVGE16rr: Opc = X86::CMOVL16rr; break;
1249     case X86::CMOVGE32rr: Opc = X86::CMOVL32rr; break;
1250     case X86::CMOVGE64rr: Opc = X86::CMOVL64rr; break;
1251     case X86::CMOVLE16rr: Opc = X86::CMOVG16rr; break;
1252     case X86::CMOVLE32rr: Opc = X86::CMOVG32rr; break;
1253     case X86::CMOVLE64rr: Opc = X86::CMOVG64rr; break;
1254     case X86::CMOVG16rr:  Opc = X86::CMOVLE16rr; break;
1255     case X86::CMOVG32rr:  Opc = X86::CMOVLE32rr; break;
1256     case X86::CMOVG64rr:  Opc = X86::CMOVLE64rr; break;
1257     case X86::CMOVS16rr:  Opc = X86::CMOVNS16rr; break;
1258     case X86::CMOVS32rr:  Opc = X86::CMOVNS32rr; break;
1259     case X86::CMOVS64rr:  Opc = X86::CMOVNS32rr; break;
1260     case X86::CMOVNS16rr: Opc = X86::CMOVS16rr; break;
1261     case X86::CMOVNS32rr: Opc = X86::CMOVS32rr; break;
1262     case X86::CMOVNS64rr: Opc = X86::CMOVS64rr; break;
1263     case X86::CMOVP16rr:  Opc = X86::CMOVNP16rr; break;
1264     case X86::CMOVP32rr:  Opc = X86::CMOVNP32rr; break;
1265     case X86::CMOVP64rr:  Opc = X86::CMOVNP32rr; break;
1266     case X86::CMOVNP16rr: Opc = X86::CMOVP16rr; break;
1267     case X86::CMOVNP32rr: Opc = X86::CMOVP32rr; break;
1268     case X86::CMOVNP64rr: Opc = X86::CMOVP64rr; break;
1269     }
1270
1271     MI->setDesc(get(Opc));
1272     // Fallthrough intended.
1273   }
1274   default:
1275     return TargetInstrInfoImpl::commuteInstruction(MI);
1276   }
1277 }
1278
1279 static X86::CondCode GetCondFromBranchOpc(unsigned BrOpc) {
1280   switch (BrOpc) {
1281   default: return X86::COND_INVALID;
1282   case X86::JE:  return X86::COND_E;
1283   case X86::JNE: return X86::COND_NE;
1284   case X86::JL:  return X86::COND_L;
1285   case X86::JLE: return X86::COND_LE;
1286   case X86::JG:  return X86::COND_G;
1287   case X86::JGE: return X86::COND_GE;
1288   case X86::JB:  return X86::COND_B;
1289   case X86::JBE: return X86::COND_BE;
1290   case X86::JA:  return X86::COND_A;
1291   case X86::JAE: return X86::COND_AE;
1292   case X86::JS:  return X86::COND_S;
1293   case X86::JNS: return X86::COND_NS;
1294   case X86::JP:  return X86::COND_P;
1295   case X86::JNP: return X86::COND_NP;
1296   case X86::JO:  return X86::COND_O;
1297   case X86::JNO: return X86::COND_NO;
1298   }
1299 }
1300
1301 unsigned X86::GetCondBranchFromCond(X86::CondCode CC) {
1302   switch (CC) {
1303   default: assert(0 && "Illegal condition code!");
1304   case X86::COND_E:  return X86::JE;
1305   case X86::COND_NE: return X86::JNE;
1306   case X86::COND_L:  return X86::JL;
1307   case X86::COND_LE: return X86::JLE;
1308   case X86::COND_G:  return X86::JG;
1309   case X86::COND_GE: return X86::JGE;
1310   case X86::COND_B:  return X86::JB;
1311   case X86::COND_BE: return X86::JBE;
1312   case X86::COND_A:  return X86::JA;
1313   case X86::COND_AE: return X86::JAE;
1314   case X86::COND_S:  return X86::JS;
1315   case X86::COND_NS: return X86::JNS;
1316   case X86::COND_P:  return X86::JP;
1317   case X86::COND_NP: return X86::JNP;
1318   case X86::COND_O:  return X86::JO;
1319   case X86::COND_NO: return X86::JNO;
1320   }
1321 }
1322
1323 /// GetOppositeBranchCondition - Return the inverse of the specified condition,
1324 /// e.g. turning COND_E to COND_NE.
1325 X86::CondCode X86::GetOppositeBranchCondition(X86::CondCode CC) {
1326   switch (CC) {
1327   default: assert(0 && "Illegal condition code!");
1328   case X86::COND_E:  return X86::COND_NE;
1329   case X86::COND_NE: return X86::COND_E;
1330   case X86::COND_L:  return X86::COND_GE;
1331   case X86::COND_LE: return X86::COND_G;
1332   case X86::COND_G:  return X86::COND_LE;
1333   case X86::COND_GE: return X86::COND_L;
1334   case X86::COND_B:  return X86::COND_AE;
1335   case X86::COND_BE: return X86::COND_A;
1336   case X86::COND_A:  return X86::COND_BE;
1337   case X86::COND_AE: return X86::COND_B;
1338   case X86::COND_S:  return X86::COND_NS;
1339   case X86::COND_NS: return X86::COND_S;
1340   case X86::COND_P:  return X86::COND_NP;
1341   case X86::COND_NP: return X86::COND_P;
1342   case X86::COND_O:  return X86::COND_NO;
1343   case X86::COND_NO: return X86::COND_O;
1344   }
1345 }
1346
1347 bool X86InstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
1348   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1349   if (!TID.isTerminator()) return false;
1350
1351   // Conditional branch is a special case.
1352   if (TID.isBranch() && !TID.isBarrier())
1353     return true;
1354   if (!TID.isPredicable())
1355     return true;
1356   return !isPredicated(MI);
1357 }
1358
1359 // For purposes of branch analysis do not count FP_REG_KILL as a terminator.
1360 static bool isBrAnalysisUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI,
1361                                                const X86InstrInfo &TII) {
1362   if (MI->getOpcode() == X86::FP_REG_KILL)
1363     return false;
1364   return TII.isUnpredicatedTerminator(MI);
1365 }
1366
1367 bool X86InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
1368                                  MachineBasicBlock *&TBB,
1369                                  MachineBasicBlock *&FBB,
1370                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
1371   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
1372   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
1373   if (I == MBB.begin() || !isBrAnalysisUnpredicatedTerminator(--I, *this))
1374     return false;
1375
1376   // Get the last instruction in the block.
1377   MachineInstr *LastInst = I;
1378
1379   // If there is only one terminator instruction, process it.
1380   if (I == MBB.begin() || !isBrAnalysisUnpredicatedTerminator(--I, *this)) {
1381     if (!LastInst->getDesc().isBranch())
1382       return true;
1383
1384     // If the block ends with a branch there are 3 possibilities:
1385     // it's an unconditional, conditional, or indirect branch.
1386
1387     if (LastInst->getOpcode() == X86::JMP) {
1388       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
1389       return false;
1390     }
1391     X86::CondCode BranchCode = GetCondFromBranchOpc(LastInst->getOpcode());
1392     if (BranchCode == X86::COND_INVALID)
1393       return true;  // Can't handle indirect branch.
1394
1395     // Otherwise, block ends with fall-through condbranch.
1396     TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
1397     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(BranchCode));
1398     return false;
1399   }
1400
1401   // Get the instruction before it if it's a terminator.
1402   MachineInstr *SecondLastInst = I;
1403
1404   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
1405   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() &&
1406       isBrAnalysisUnpredicatedTerminator(--I, *this))
1407     return true;
1408
1409   // If the block ends with X86::JMP and a conditional branch, handle it.
1410   X86::CondCode BranchCode = GetCondFromBranchOpc(SecondLastInst->getOpcode());
1411   if (BranchCode != X86::COND_INVALID && LastInst->getOpcode() == X86::JMP) {
1412     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
1413     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(BranchCode));
1414     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
1415     return false;
1416   }
1417
1418   // If the block ends with two X86::JMPs, handle it.  The second one is not
1419   // executed, so remove it.
1420   if (SecondLastInst->getOpcode() == X86::JMP &&
1421       LastInst->getOpcode() == X86::JMP) {
1422     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
1423     I = LastInst;
1424     I->eraseFromParent();
1425     return false;
1426   }
1427
1428   // Otherwise, can't handle this.
1429   return true;
1430 }
1431
1432 unsigned X86InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
1433   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
1434   if (I == MBB.begin()) return 0;
1435   --I;
1436   if (I->getOpcode() != X86::JMP &&
1437       GetCondFromBranchOpc(I->getOpcode()) == X86::COND_INVALID)
1438     return 0;
1439
1440   // Remove the branch.
1441   I->eraseFromParent();
1442
1443   I = MBB.end();
1444
1445   if (I == MBB.begin()) return 1;
1446   --I;
1447   if (GetCondFromBranchOpc(I->getOpcode()) == X86::COND_INVALID)
1448     return 1;
1449
1450   // Remove the branch.
1451   I->eraseFromParent();
1452   return 2;
1453 }
1454
1455 static const MachineInstrBuilder &X86InstrAddOperand(MachineInstrBuilder &MIB,
1456                                                      MachineOperand &MO) {
1457   if (MO.isRegister())
1458     MIB = MIB.addReg(MO.getReg(), MO.isDef(), MO.isImplicit(),
1459                      false, false, MO.getSubReg());
1460   else if (MO.isImmediate())
1461     MIB = MIB.addImm(MO.getImm());
1462   else if (MO.isFrameIndex())
1463     MIB = MIB.addFrameIndex(MO.getIndex());
1464   else if (MO.isGlobalAddress())
1465     MIB = MIB.addGlobalAddress(MO.getGlobal(), MO.getOffset());
1466   else if (MO.isConstantPoolIndex())
1467     MIB = MIB.addConstantPoolIndex(MO.getIndex(), MO.getOffset());
1468   else if (MO.isJumpTableIndex())
1469     MIB = MIB.addJumpTableIndex(MO.getIndex());
1470   else if (MO.isExternalSymbol())
1471     MIB = MIB.addExternalSymbol(MO.getSymbolName());
1472   else
1473     assert(0 && "Unknown operand for X86InstrAddOperand!");
1474
1475   return MIB;
1476 }
1477
1478 unsigned
1479 X86InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
1480                            MachineBasicBlock *FBB,
1481                            const std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
1482   // Shouldn't be a fall through.
1483   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
1484   assert((Cond.size() == 1 || Cond.size() == 0) &&
1485          "X86 branch conditions have one component!");
1486
1487   if (FBB == 0) { // One way branch.
1488     if (Cond.empty()) {
1489       // Unconditional branch?
1490       BuildMI(&MBB, get(X86::JMP)).addMBB(TBB);
1491     } else {
1492       // Conditional branch.
1493       unsigned Opc = GetCondBranchFromCond((X86::CondCode)Cond[0].getImm());
1494       BuildMI(&MBB, get(Opc)).addMBB(TBB);
1495     }
1496     return 1;
1497   }
1498
1499   // Two-way Conditional branch.
1500   unsigned Opc = GetCondBranchFromCond((X86::CondCode)Cond[0].getImm());
1501   BuildMI(&MBB, get(Opc)).addMBB(TBB);
1502   BuildMI(&MBB, get(X86::JMP)).addMBB(FBB);
1503   return 2;
1504 }
1505
1506 void X86InstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
1507                                 MachineBasicBlock::iterator MI,
1508                                 unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
1509                                 const TargetRegisterClass *DestRC,
1510                                 const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
1511   if (DestRC == SrcRC) {
1512     unsigned Opc;
1513     if (DestRC == &X86::GR64RegClass) {
1514       Opc = X86::MOV64rr;
1515     } else if (DestRC == &X86::GR32RegClass) {
1516       Opc = X86::MOV32rr;
1517     } else if (DestRC == &X86::GR16RegClass) {
1518       Opc = X86::MOV16rr;
1519     } else if (DestRC == &X86::GR8RegClass) {
1520       Opc = X86::MOV8rr;
1521     } else if (DestRC == &X86::GR32_RegClass) {
1522       Opc = X86::MOV32_rr;
1523     } else if (DestRC == &X86::GR16_RegClass) {
1524       Opc = X86::MOV16_rr;
1525     } else if (DestRC == &X86::RFP32RegClass) {
1526       Opc = X86::MOV_Fp3232;
1527     } else if (DestRC == &X86::RFP64RegClass || DestRC == &X86::RSTRegClass) {
1528       Opc = X86::MOV_Fp6464;
1529     } else if (DestRC == &X86::RFP80RegClass) {
1530       Opc = X86::MOV_Fp8080;
1531     } else if (DestRC == &X86::FR32RegClass) {
1532       Opc = X86::FsMOVAPSrr;
1533     } else if (DestRC == &X86::FR64RegClass) {
1534       Opc = X86::FsMOVAPDrr;
1535     } else if (DestRC == &X86::VR128RegClass) {
1536       Opc = X86::MOVAPSrr;
1537     } else if (DestRC == &X86::VR64RegClass) {
1538       Opc = X86::MMX_MOVQ64rr;
1539     } else {
1540       assert(0 && "Unknown regclass");
1541       abort();
1542     }
1543     BuildMI(MBB, MI, get(Opc), DestReg).addReg(SrcReg);
1544     return;
1545   }
1546
1547   // Moving EFLAGS to / from another register requires a push and a pop.
1548   if (SrcRC == &X86::CCRRegClass) {
1549     assert(SrcReg == X86::EFLAGS);
1550     if (DestRC == &X86::GR64RegClass) {
1551       BuildMI(MBB, MI, get(X86::PUSHFQ));
1552       BuildMI(MBB, MI, get(X86::POP64r), DestReg);
1553       return;
1554     } else if (DestRC == &X86::GR32RegClass) {
1555       BuildMI(MBB, MI, get(X86::PUSHFD));
1556       BuildMI(MBB, MI, get(X86::POP32r), DestReg);
1557       return;
1558     }
1559   } else if (DestRC == &X86::CCRRegClass) {
1560     assert(DestReg == X86::EFLAGS);
1561     if (SrcRC == &X86::GR64RegClass) {
1562       BuildMI(MBB, MI, get(X86::PUSH64r)).addReg(SrcReg);
1563       BuildMI(MBB, MI, get(X86::POPFQ));
1564       return;
1565     } else if (SrcRC == &X86::GR32RegClass) {
1566       BuildMI(MBB, MI, get(X86::PUSH32r)).addReg(SrcReg);
1567       BuildMI(MBB, MI, get(X86::POPFD));
1568       return;
1569     }
1570   }
1571
1572   // Moving from ST(0) turns into FpGET_ST0_32 etc.
1573   if (SrcRC == &X86::RSTRegClass) {
1574     // Copying from ST(0)/ST(1).
1575     assert((SrcReg == X86::ST0 || SrcReg == X86::ST1) &&
1576            "Can only copy from ST(0)/ST(1) right now");
1577     bool isST0 = SrcReg == X86::ST0;
1578     unsigned Opc;
1579     if (DestRC == &X86::RFP32RegClass)
1580       Opc = isST0 ? X86::FpGET_ST0_32 : X86::FpGET_ST1_32;
1581     else if (DestRC == &X86::RFP64RegClass)
1582       Opc = isST0 ? X86::FpGET_ST0_64 : X86::FpGET_ST1_64;
1583     else {
1584       assert(DestRC == &X86::RFP80RegClass);
1585       Opc = isST0 ? X86::FpGET_ST0_80 : X86::FpGET_ST1_80;
1586     }
1587     BuildMI(MBB, MI, get(Opc), DestReg);
1588     return;
1589   }
1590
1591   // Moving to ST(0) turns into FpSET_ST0_32 etc.
1592   if (DestRC == &X86::RSTRegClass) {
1593     // Copying to ST(0).  FIXME: handle ST(1) also
1594     assert(DestReg == X86::ST0 && "Can only copy to TOS right now");
1595     unsigned Opc;
1596     if (SrcRC == &X86::RFP32RegClass)
1597       Opc = X86::FpSET_ST0_32;
1598     else if (SrcRC == &X86::RFP64RegClass)
1599       Opc = X86::FpSET_ST0_64;
1600     else {
1601       assert(SrcRC == &X86::RFP80RegClass);
1602       Opc = X86::FpSET_ST0_80;
1603     }
1604     BuildMI(MBB, MI, get(Opc)).addReg(SrcReg);
1605     return;
1606   }
1607
1608   assert(0 && "Not yet supported!");
1609   abort();
1610 }
1611
1612 static unsigned getStoreRegOpcode(const TargetRegisterClass *RC,
1613                                   unsigned StackAlign) {
1614   unsigned Opc = 0;
1615   if (RC == &X86::GR64RegClass) {
1616     Opc = X86::MOV64mr;
1617   } else if (RC == &X86::GR32RegClass) {
1618     Opc = X86::MOV32mr;
1619   } else if (RC == &X86::GR16RegClass) {
1620     Opc = X86::MOV16mr;
1621   } else if (RC == &X86::GR8RegClass) {
1622     Opc = X86::MOV8mr;
1623   } else if (RC == &X86::GR32_RegClass) {
1624     Opc = X86::MOV32_mr;
1625   } else if (RC == &X86::GR16_RegClass) {
1626     Opc = X86::MOV16_mr;
1627   } else if (RC == &X86::RFP80RegClass) {
1628     Opc = X86::ST_FpP80m;   // pops
1629   } else if (RC == &X86::RFP64RegClass) {
1630     Opc = X86::ST_Fp64m;
1631   } else if (RC == &X86::RFP32RegClass) {
1632     Opc = X86::ST_Fp32m;
1633   } else if (RC == &X86::FR32RegClass) {
1634     Opc = X86::MOVSSmr;
1635   } else if (RC == &X86::FR64RegClass) {
1636     Opc = X86::MOVSDmr;
1637   } else if (RC == &X86::VR128RegClass) {
1638     // FIXME: Use movaps once we are capable of selectively
1639     // aligning functions that spill SSE registers on 16-byte boundaries.
1640     Opc = StackAlign >= 16 ? X86::MOVAPSmr : X86::MOVUPSmr;
1641   } else if (RC == &X86::VR64RegClass) {
1642     Opc = X86::MMX_MOVQ64mr;
1643   } else {
1644     assert(0 && "Unknown regclass");
1645     abort();
1646   }
1647
1648   return Opc;
1649 }
1650
1651 void X86InstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1652                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
1653                                        unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
1654                                        const TargetRegisterClass *RC) const {
1655   unsigned Opc = getStoreRegOpcode(RC, RI.getStackAlignment());
1656   addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, get(Opc)), FrameIdx)
1657     .addReg(SrcReg, false, false, isKill);
1658 }
1659
1660 void X86InstrInfo::storeRegToAddr(MachineFunction &MF, unsigned SrcReg,
1661                                   bool isKill,
1662                                   SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
1663                                   const TargetRegisterClass *RC,
1664                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
1665   unsigned Opc = getStoreRegOpcode(RC, RI.getStackAlignment());
1666   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(get(Opc));
1667   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
1668     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
1669   MIB.addReg(SrcReg, false, false, isKill);
1670   NewMIs.push_back(MIB);
1671 }
1672
1673 static unsigned getLoadRegOpcode(const TargetRegisterClass *RC,
1674                                  unsigned StackAlign) {
1675   unsigned Opc = 0;
1676   if (RC == &X86::GR64RegClass) {
1677     Opc = X86::MOV64rm;
1678   } else if (RC == &X86::GR32RegClass) {
1679     Opc = X86::MOV32rm;
1680   } else if (RC == &X86::GR16RegClass) {
1681     Opc = X86::MOV16rm;
1682   } else if (RC == &X86::GR8RegClass) {
1683     Opc = X86::MOV8rm;
1684   } else if (RC == &X86::GR32_RegClass) {
1685     Opc = X86::MOV32_rm;
1686   } else if (RC == &X86::GR16_RegClass) {
1687     Opc = X86::MOV16_rm;
1688   } else if (RC == &X86::RFP80RegClass) {
1689     Opc = X86::LD_Fp80m;
1690   } else if (RC == &X86::RFP64RegClass) {
1691     Opc = X86::LD_Fp64m;
1692   } else if (RC == &X86::RFP32RegClass) {
1693     Opc = X86::LD_Fp32m;
1694   } else if (RC == &X86::FR32RegClass) {
1695     Opc = X86::MOVSSrm;
1696   } else if (RC == &X86::FR64RegClass) {
1697     Opc = X86::MOVSDrm;
1698   } else if (RC == &X86::VR128RegClass) {
1699     // FIXME: Use movaps once we are capable of selectively
1700     // aligning functions that spill SSE registers on 16-byte boundaries.
1701     Opc = StackAlign >= 16 ? X86::MOVAPSrm : X86::MOVUPSrm;
1702   } else if (RC == &X86::VR64RegClass) {
1703     Opc = X86::MMX_MOVQ64rm;
1704   } else {
1705     assert(0 && "Unknown regclass");
1706     abort();
1707   }
1708
1709   return Opc;
1710 }
1711
1712 void X86InstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1713                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
1714                                            unsigned DestReg, int FrameIdx,
1715                                            const TargetRegisterClass *RC) const{
1716   unsigned Opc = getLoadRegOpcode(RC, RI.getStackAlignment());
1717   addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, get(Opc), DestReg), FrameIdx);
1718 }
1719
1720 void X86InstrInfo::loadRegFromAddr(MachineFunction &MF, unsigned DestReg,
1721                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
1722                                       const TargetRegisterClass *RC,
1723                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
1724   unsigned Opc = getLoadRegOpcode(RC, RI.getStackAlignment());
1725   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(get(Opc), DestReg);
1726   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
1727     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
1728   NewMIs.push_back(MIB);
1729 }
1730
1731 bool X86InstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1732                                                 MachineBasicBlock::iterator MI,
1733                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1734   if (CSI.empty())
1735     return false;
1736
1737   bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
1738   unsigned SlotSize = is64Bit ? 8 : 4;
1739
1740   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1741   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1742   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CSI.size() * SlotSize);
1743
1744   unsigned Opc = is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1745   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1746     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1747     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1748     MBB.addLiveIn(Reg);
1749     BuildMI(MBB, MI, get(Opc)).addReg(Reg);
1750   }
1751   return true;
1752 }
1753
1754 bool X86InstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1755                                                  MachineBasicBlock::iterator MI,
1756                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1757   if (CSI.empty())
1758     return false;
1759
1760   bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
1761
1762   unsigned Opc = is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r;
1763   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1764     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1765     BuildMI(MBB, MI, get(Opc), Reg);
1766   }
1767   return true;
1768 }
1769
1770 static MachineInstr *FuseTwoAddrInst(unsigned Opcode,
1771                                      SmallVector<MachineOperand,4> &MOs,
1772                                  MachineInstr *MI, const TargetInstrInfo &TII) {
1773   // Create the base instruction with the memory operand as the first part.
1774   MachineInstr *NewMI = new MachineInstr(TII.get(Opcode), true);
1775   MachineInstrBuilder MIB(NewMI);
1776   unsigned NumAddrOps = MOs.size();
1777   for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
1778     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MOs[i]);
1779   if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
1780     MIB.addImm(1).addReg(0).addImm(0);
1781
1782   // Loop over the rest of the ri operands, converting them over.
1783   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands()-2;
1784   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
1785     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i+2);
1786     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MO);
1787   }
1788   for (unsigned i = NumOps+2, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1789     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1790     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MO);
1791   }
1792   return MIB;
1793 }
1794
1795 static MachineInstr *FuseInst(unsigned Opcode, unsigned OpNo,
1796                               SmallVector<MachineOperand,4> &MOs,
1797                               MachineInstr *MI, const TargetInstrInfo &TII) {
1798   MachineInstr *NewMI = new MachineInstr(TII.get(Opcode), true);
1799   MachineInstrBuilder MIB(NewMI);
1800
1801   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1802     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1803     if (i == OpNo) {
1804       assert(MO.isRegister() && "Expected to fold into reg operand!");
1805       unsigned NumAddrOps = MOs.size();
1806       for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
1807         MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MOs[i]);
1808       if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
1809         MIB.addImm(1).addReg(0).addImm(0);
1810     } else {
1811       MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MO);
1812     }
1813   }
1814   return MIB;
1815 }
1816
1817 static MachineInstr *MakeM0Inst(const TargetInstrInfo &TII, unsigned Opcode,
1818                                 SmallVector<MachineOperand,4> &MOs,
1819                                 MachineInstr *MI) {
1820   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(TII.get(Opcode));
1821
1822   unsigned NumAddrOps = MOs.size();
1823   for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
1824     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, MOs[i]);
1825   if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
1826     MIB.addImm(1).addReg(0).addImm(0);
1827   return MIB.addImm(0);
1828 }
1829
1830 MachineInstr*
1831 X86InstrInfo::foldMemoryOperand(MachineInstr *MI, unsigned i,
1832                                 SmallVector<MachineOperand,4> &MOs) const {
1833   const DenseMap<unsigned*, unsigned> *OpcodeTablePtr = NULL;
1834   bool isTwoAddrFold = false;
1835   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands();
1836   bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
1837     MI->getDesc().getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
1838
1839   MachineInstr *NewMI = NULL;
1840   // Folding a memory location into the two-address part of a two-address
1841   // instruction is different than folding it other places.  It requires
1842   // replacing the *two* registers with the memory location.
1843   if (isTwoAddr && NumOps >= 2 && i < 2 &&
1844       MI->getOperand(0).isRegister() &&
1845       MI->getOperand(1).isRegister() &&
1846       MI->getOperand(0).getReg() == MI->getOperand(1).getReg()) {
1847     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2Addr;
1848     isTwoAddrFold = true;
1849   } else if (i == 0) { // If operand 0
1850     if (MI->getOpcode() == X86::MOV16r0)
1851       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV16mi, MOs, MI);
1852     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV32r0)
1853       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV32mi, MOs, MI);
1854     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV64r0)
1855       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV64mi32, MOs, MI);
1856     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV8r0)
1857       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV8mi, MOs, MI);
1858     if (NewMI) {
1859       NewMI->copyKillDeadInfo(MI);
1860       return NewMI;
1861     }
1862
1863     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable0;
1864   } else if (i == 1) {
1865     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable1;
1866   } else if (i == 2) {
1867     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2;
1868   }
1869
1870   // If table selected...
1871   if (OpcodeTablePtr) {
1872     // Find the Opcode to fuse
1873     DenseMap<unsigned*, unsigned>::iterator I =
1874       OpcodeTablePtr->find((unsigned*)MI->getOpcode());
1875     if (I != OpcodeTablePtr->end()) {
1876       if (isTwoAddrFold)
1877         NewMI = FuseTwoAddrInst(I->second, MOs, MI, *this);
1878       else
1879         NewMI = FuseInst(I->second, i, MOs, MI, *this);
1880       NewMI->copyKillDeadInfo(MI);
1881       return NewMI;
1882     }
1883   }
1884
1885   // No fusion
1886   if (PrintFailedFusing)
1887     cerr << "We failed to fuse operand " << i << *MI;
1888   return NULL;
1889 }
1890
1891
1892 MachineInstr* X86InstrInfo::foldMemoryOperand(MachineFunction &MF,
1893                                               MachineInstr *MI,
1894                                               SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
1895                                               int FrameIndex) const {
1896   // Check switch flag
1897   if (NoFusing) return NULL;
1898
1899   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1900   unsigned Alignment = MFI->getObjectAlignment(FrameIndex);
1901   // FIXME: Move alignment requirement into tables?
1902   if (Alignment < 16) {
1903     switch (MI->getOpcode()) {
1904     default: break;
1905     // Not always safe to fold movsd into these instructions since their load
1906     // folding variants expects the address to be 16 byte aligned.
1907     case X86::FsANDNPDrr:
1908     case X86::FsANDNPSrr:
1909     case X86::FsANDPDrr:
1910     case X86::FsANDPSrr:
1911     case X86::FsORPDrr:
1912     case X86::FsORPSrr:
1913     case X86::FsXORPDrr:
1914     case X86::FsXORPSrr:
1915       return NULL;
1916     }
1917   }
1918
1919   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
1920     unsigned NewOpc = 0;
1921     switch (MI->getOpcode()) {
1922     default: return NULL;
1923     case X86::TEST8rr:  NewOpc = X86::CMP8ri; break;
1924     case X86::TEST16rr: NewOpc = X86::CMP16ri; break;
1925     case X86::TEST32rr: NewOpc = X86::CMP32ri; break;
1926     case X86::TEST64rr: NewOpc = X86::CMP64ri32; break;
1927     }
1928     // Change to CMPXXri r, 0 first.
1929     MI->setDesc(get(NewOpc));
1930     MI->getOperand(1).ChangeToImmediate(0);
1931   } else if (Ops.size() != 1)
1932     return NULL;
1933
1934   SmallVector<MachineOperand,4> MOs;
1935   MOs.push_back(MachineOperand::CreateFI(FrameIndex));
1936   return foldMemoryOperand(MI, Ops[0], MOs);
1937 }
1938
1939 MachineInstr* X86InstrInfo::foldMemoryOperand(MachineFunction &MF,
1940                                               MachineInstr *MI,
1941                                               SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
1942                                               MachineInstr *LoadMI) const {
1943   // Check switch flag
1944   if (NoFusing) return NULL;
1945
1946   unsigned Alignment = 0;
1947   for (unsigned i = 0, e = LoadMI->getNumMemOperands(); i != e; ++i) {
1948     const MachineMemOperand &MRO = LoadMI->getMemOperand(i);
1949     unsigned Align = MRO.getAlignment();
1950     if (Align > Alignment)
1951       Alignment = Align;
1952   }
1953
1954   // FIXME: Move alignment requirement into tables?
1955   if (Alignment < 16) {
1956     switch (MI->getOpcode()) {
1957     default: break;
1958     // Not always safe to fold movsd into these instructions since their load
1959     // folding variants expects the address to be 16 byte aligned.
1960     case X86::FsANDNPDrr:
1961     case X86::FsANDNPSrr:
1962     case X86::FsANDPDrr:
1963     case X86::FsANDPSrr:
1964     case X86::FsORPDrr:
1965     case X86::FsORPSrr:
1966     case X86::FsXORPDrr:
1967     case X86::FsXORPSrr:
1968       return NULL;
1969     }
1970   }
1971
1972   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
1973     unsigned NewOpc = 0;
1974     switch (MI->getOpcode()) {
1975     default: return NULL;
1976     case X86::TEST8rr:  NewOpc = X86::CMP8ri; break;
1977     case X86::TEST16rr: NewOpc = X86::CMP16ri; break;
1978     case X86::TEST32rr: NewOpc = X86::CMP32ri; break;
1979     case X86::TEST64rr: NewOpc = X86::CMP64ri32; break;
1980     }
1981     // Change to CMPXXri r, 0 first.
1982     MI->setDesc(get(NewOpc));
1983     MI->getOperand(1).ChangeToImmediate(0);
1984   } else if (Ops.size() != 1)
1985     return NULL;
1986
1987   SmallVector<MachineOperand,4> MOs;
1988   unsigned NumOps = LoadMI->getDesc().getNumOperands();
1989   for (unsigned i = NumOps - 4; i != NumOps; ++i)
1990     MOs.push_back(LoadMI->getOperand(i));
1991   return foldMemoryOperand(MI, Ops[0], MOs);
1992 }
1993
1994
1995 bool X86InstrInfo::canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
1996                                         SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const {
1997   // Check switch flag
1998   if (NoFusing) return 0;
1999
2000   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
2001     switch (MI->getOpcode()) {
2002     default: return false;
2003     case X86::TEST8rr:
2004     case X86::TEST16rr:
2005     case X86::TEST32rr:
2006     case X86::TEST64rr:
2007       return true;
2008     }
2009   }
2010
2011   if (Ops.size() != 1)
2012     return false;
2013
2014   unsigned OpNum = Ops[0];
2015   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2016   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands();
2017   bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
2018     MI->getDesc().getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
2019
2020   // Folding a memory location into the two-address part of a two-address
2021   // instruction is different than folding it other places.  It requires
2022   // replacing the *two* registers with the memory location.
2023   const DenseMap<unsigned*, unsigned> *OpcodeTablePtr = NULL;
2024   if (isTwoAddr && NumOps >= 2 && OpNum < 2) {
2025     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2Addr;
2026   } else if (OpNum == 0) { // If operand 0
2027     switch (Opc) {
2028     case X86::MOV16r0:
2029     case X86::MOV32r0:
2030     case X86::MOV64r0:
2031     case X86::MOV8r0:
2032       return true;
2033     default: break;
2034     }
2035     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable0;
2036   } else if (OpNum == 1) {
2037     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable1;
2038   } else if (OpNum == 2) {
2039     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2;
2040   }
2041
2042   if (OpcodeTablePtr) {
2043     // Find the Opcode to fuse
2044     DenseMap<unsigned*, unsigned>::iterator I =
2045       OpcodeTablePtr->find((unsigned*)Opc);
2046     if (I != OpcodeTablePtr->end())
2047       return true;
2048   }
2049   return false;
2050 }
2051
2052 bool X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
2053                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
2054                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
2055   DenseMap<unsigned*, std::pair<unsigned,unsigned> >::iterator I =
2056     MemOp2RegOpTable.find((unsigned*)MI->getOpcode());
2057   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2058     return false;
2059   unsigned Opc = I->second.first;
2060   unsigned Index = I->second.second & 0xf;
2061   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2062   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2063   if (UnfoldLoad && !FoldedLoad)
2064     return false;
2065   UnfoldLoad &= FoldedLoad;
2066   if (UnfoldStore && !FoldedStore)
2067     return false;
2068   UnfoldStore &= FoldedStore;
2069
2070   const TargetInstrDesc &TID = get(Opc);
2071   const TargetOperandInfo &TOI = TID.OpInfo[Index];
2072   const TargetRegisterClass *RC = TOI.isLookupPtrRegClass()
2073     ? getPointerRegClass() : RI.getRegClass(TOI.RegClass);
2074   SmallVector<MachineOperand,4> AddrOps;
2075   SmallVector<MachineOperand,2> BeforeOps;
2076   SmallVector<MachineOperand,2> AfterOps;
2077   SmallVector<MachineOperand,4> ImpOps;
2078   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2079     MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
2080     if (i >= Index && i < Index+4)
2081       AddrOps.push_back(Op);
2082     else if (Op.isRegister() && Op.isImplicit())
2083       ImpOps.push_back(Op);
2084     else if (i < Index)
2085       BeforeOps.push_back(Op);
2086     else if (i > Index)
2087       AfterOps.push_back(Op);
2088   }
2089
2090   // Emit the load instruction.
2091   if (UnfoldLoad) {
2092     loadRegFromAddr(MF, Reg, AddrOps, RC, NewMIs);
2093     if (UnfoldStore) {
2094       // Address operands cannot be marked isKill.
2095       for (unsigned i = 1; i != 5; ++i) {
2096         MachineOperand &MO = NewMIs[0]->getOperand(i);
2097         if (MO.isRegister())
2098           MO.setIsKill(false);
2099       }
2100     }
2101   }
2102
2103   // Emit the data processing instruction.
2104   MachineInstr *DataMI = new MachineInstr(TID, true);
2105   MachineInstrBuilder MIB(DataMI);
2106
2107   if (FoldedStore)
2108     MIB.addReg(Reg, true);
2109   for (unsigned i = 0, e = BeforeOps.size(); i != e; ++i)
2110     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, BeforeOps[i]);
2111   if (FoldedLoad)
2112     MIB.addReg(Reg);
2113   for (unsigned i = 0, e = AfterOps.size(); i != e; ++i)
2114     MIB = X86InstrAddOperand(MIB, AfterOps[i]);
2115   for (unsigned i = 0, e = ImpOps.size(); i != e; ++i) {
2116     MachineOperand &MO = ImpOps[i];
2117     MIB.addReg(MO.getReg(), MO.isDef(), true, MO.isKill(), MO.isDead());
2118   }
2119   // Change CMP32ri r, 0 back to TEST32rr r, r, etc.
2120   unsigned NewOpc = 0;
2121   switch (DataMI->getOpcode()) {
2122   default: break;
2123   case X86::CMP64ri32:
2124   case X86::CMP32ri:
2125   case X86::CMP16ri:
2126   case X86::CMP8ri: {
2127     MachineOperand &MO0 = DataMI->getOperand(0);
2128     MachineOperand &MO1 = DataMI->getOperand(1);
2129     if (MO1.getImm() == 0) {
2130       switch (DataMI->getOpcode()) {
2131       default: break;
2132       case X86::CMP64ri32: NewOpc = X86::TEST64rr; break;
2133       case X86::CMP32ri:   NewOpc = X86::TEST32rr; break;
2134       case X86::CMP16ri:   NewOpc = X86::TEST16rr; break;
2135       case X86::CMP8ri:    NewOpc = X86::TEST8rr; break;
2136       }
2137       DataMI->setDesc(get(NewOpc));
2138       MO1.ChangeToRegister(MO0.getReg(), false);
2139     }
2140   }
2141   }
2142   NewMIs.push_back(DataMI);
2143
2144   // Emit the store instruction.
2145   if (UnfoldStore) {
2146     const TargetOperandInfo &DstTOI = TID.OpInfo[0];
2147     const TargetRegisterClass *DstRC = DstTOI.isLookupPtrRegClass()
2148       ? getPointerRegClass() : RI.getRegClass(DstTOI.RegClass);
2149     storeRegToAddr(MF, Reg, true, AddrOps, DstRC, NewMIs);
2150   }
2151
2152   return true;
2153 }
2154
2155 bool
2156 X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
2157                                      SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
2158   if (!N->isTargetOpcode())
2159     return false;
2160
2161   DenseMap<unsigned*, std::pair<unsigned,unsigned> >::iterator I =
2162     MemOp2RegOpTable.find((unsigned*)N->getTargetOpcode());
2163   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2164     return false;
2165   unsigned Opc = I->second.first;
2166   unsigned Index = I->second.second & 0xf;
2167   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2168   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2169   const TargetInstrDesc &TID = get(Opc);
2170   const TargetOperandInfo &TOI = TID.OpInfo[Index];
2171   const TargetRegisterClass *RC = TOI.isLookupPtrRegClass()
2172     ? getPointerRegClass() : RI.getRegClass(TOI.RegClass);
2173   std::vector<SDOperand> AddrOps;
2174   std::vector<SDOperand> BeforeOps;
2175   std::vector<SDOperand> AfterOps;
2176   unsigned NumOps = N->getNumOperands();
2177   for (unsigned i = 0; i != NumOps-1; ++i) {
2178     SDOperand Op = N->getOperand(i);
2179     if (i >= Index && i < Index+4)
2180       AddrOps.push_back(Op);
2181     else if (i < Index)
2182       BeforeOps.push_back(Op);
2183     else if (i > Index)
2184       AfterOps.push_back(Op);
2185   }
2186   SDOperand Chain = N->getOperand(NumOps-1);
2187   AddrOps.push_back(Chain);
2188
2189   // Emit the load instruction.
2190   SDNode *Load = 0;
2191   if (FoldedLoad) {
2192     MVT::ValueType VT = *RC->vt_begin();
2193     Load = DAG.getTargetNode(getLoadRegOpcode(RC, RI.getStackAlignment()), VT,
2194                              MVT::Other, &AddrOps[0], AddrOps.size());
2195     NewNodes.push_back(Load);
2196   }
2197
2198   // Emit the data processing instruction.
2199   std::vector<MVT::ValueType> VTs;
2200   const TargetRegisterClass *DstRC = 0;
2201   if (TID.getNumDefs() > 0) {
2202     const TargetOperandInfo &DstTOI = TID.OpInfo[0];
2203     DstRC = DstTOI.isLookupPtrRegClass()
2204       ? getPointerRegClass() : RI.getRegClass(DstTOI.RegClass);
2205     VTs.push_back(*DstRC->vt_begin());
2206   }
2207   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2208     MVT::ValueType VT = N->getValueType(i);
2209     if (VT != MVT::Other && i >= (unsigned)TID.getNumDefs())
2210       VTs.push_back(VT);
2211   }
2212   if (Load)
2213     BeforeOps.push_back(SDOperand(Load, 0));
2214   std::copy(AfterOps.begin(), AfterOps.end(), std::back_inserter(BeforeOps));
2215   SDNode *NewNode= DAG.getTargetNode(Opc, VTs, &BeforeOps[0], BeforeOps.size());
2216   NewNodes.push_back(NewNode);
2217
2218   // Emit the store instruction.
2219   if (FoldedStore) {
2220     AddrOps.pop_back();
2221     AddrOps.push_back(SDOperand(NewNode, 0));
2222     AddrOps.push_back(Chain);
2223     SDNode *Store = DAG.getTargetNode(getStoreRegOpcode(DstRC, RI.getStackAlignment()),
2224                                       MVT::Other, &AddrOps[0], AddrOps.size());
2225     NewNodes.push_back(Store);
2226   }
2227
2228   return true;
2229 }
2230
2231 unsigned X86InstrInfo::getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
2232                                       bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore) const {
2233   DenseMap<unsigned*, std::pair<unsigned,unsigned> >::iterator I =
2234     MemOp2RegOpTable.find((unsigned*)Opc);
2235   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2236     return 0;
2237   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2238   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2239   if (UnfoldLoad && !FoldedLoad)
2240     return 0;
2241   if (UnfoldStore && !FoldedStore)
2242     return 0;
2243   return I->second.first;
2244 }
2245
2246 bool X86InstrInfo::BlockHasNoFallThrough(MachineBasicBlock &MBB) const {
2247   if (MBB.empty()) return false;
2248
2249   switch (MBB.back().getOpcode()) {
2250   case X86::TCRETURNri:
2251   case X86::TCRETURNdi:
2252   case X86::RET:     // Return.
2253   case X86::RETI:
2254   case X86::TAILJMPd:
2255   case X86::TAILJMPr:
2256   case X86::TAILJMPm:
2257   case X86::JMP:     // Uncond branch.
2258   case X86::JMP32r:  // Indirect branch.
2259   case X86::JMP64r:  // Indirect branch (64-bit).
2260   case X86::JMP32m:  // Indirect branch through mem.
2261   case X86::JMP64m:  // Indirect branch through mem (64-bit).
2262     return true;
2263   default: return false;
2264   }
2265 }
2266
2267 bool X86InstrInfo::
2268 ReverseBranchCondition(std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
2269   assert(Cond.size() == 1 && "Invalid X86 branch condition!");
2270   Cond[0].setImm(GetOppositeBranchCondition((X86::CondCode)Cond[0].getImm()));
2271   return false;
2272 }
2273
2274 const TargetRegisterClass *X86InstrInfo::getPointerRegClass() const {
2275   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
2276   if (Subtarget->is64Bit())
2277     return &X86::GR64RegClass;
2278   else
2279     return &X86::GR32RegClass;
2280 }
2281
2282 unsigned X86InstrInfo::sizeOfImm(const TargetInstrDesc *Desc) {
2283   switch (Desc->TSFlags & X86II::ImmMask) {
2284   case X86II::Imm8:   return 1;
2285   case X86II::Imm16:  return 2;
2286   case X86II::Imm32:  return 4;
2287   case X86II::Imm64:  return 8;
2288   default: assert(0 && "Immediate size not set!");
2289     return 0;
2290   }
2291 }
2292
2293 /// isX86_64ExtendedReg - Is the MachineOperand a x86-64 extended register?
2294 /// e.g. r8, xmm8, etc.
2295 bool X86InstrInfo::isX86_64ExtendedReg(const MachineOperand &MO) {
2296   if (!MO.isRegister()) return false;
2297   switch (MO.getReg()) {
2298   default: break;
2299   case X86::R8:    case X86::R9:    case X86::R10:   case X86::R11:
2300   case X86::R12:   case X86::R13:   case X86::R14:   case X86::R15:
2301   case X86::R8D:   case X86::R9D:   case X86::R10D:  case X86::R11D:
2302   case X86::R12D:  case X86::R13D:  case X86::R14D:  case X86::R15D:
2303   case X86::R8W:   case X86::R9W:   case X86::R10W:  case X86::R11W:
2304   case X86::R12W:  case X86::R13W:  case X86::R14W:  case X86::R15W:
2305   case X86::R8B:   case X86::R9B:   case X86::R10B:  case X86::R11B:
2306   case X86::R12B:  case X86::R13B:  case X86::R14B:  case X86::R15B:
2307   case X86::XMM8:  case X86::XMM9:  case X86::XMM10: case X86::XMM11:
2308   case X86::XMM12: case X86::XMM13: case X86::XMM14: case X86::XMM15:
2309     return true;
2310   }
2311   return false;
2312 }
2313
2314
2315 /// determineREX - Determine if the MachineInstr has to be encoded with a X86-64
2316 /// REX prefix which specifies 1) 64-bit instructions, 2) non-default operand
2317 /// size, and 3) use of X86-64 extended registers.
2318 unsigned X86InstrInfo::determineREX(const MachineInstr &MI) {
2319   unsigned REX = 0;
2320   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
2321
2322   // Pseudo instructions do not need REX prefix byte.
2323   if ((Desc.TSFlags & X86II::FormMask) == X86II::Pseudo)
2324     return 0;
2325   if (Desc.TSFlags & X86II::REX_W)
2326     REX |= 1 << 3;
2327
2328   unsigned NumOps = Desc.getNumOperands();
2329   if (NumOps) {
2330     bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
2331       Desc.getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
2332
2333     // If it accesses SPL, BPL, SIL, or DIL, then it requires a 0x40 REX prefix.
2334     unsigned i = isTwoAddr ? 1 : 0;
2335     for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
2336       const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
2337       if (MO.isRegister()) {
2338         unsigned Reg = MO.getReg();
2339         if (isX86_64NonExtLowByteReg(Reg))
2340           REX |= 0x40;
2341       }
2342     }
2343
2344     switch (Desc.TSFlags & X86II::FormMask) {
2345     case X86II::MRMInitReg:
2346       if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
2347         REX |= (1 << 0) | (1 << 2);
2348       break;
2349     case X86II::MRMSrcReg: {
2350       if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
2351         REX |= 1 << 2;
2352       i = isTwoAddr ? 2 : 1;
2353       for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
2354         const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
2355         if (isX86_64ExtendedReg(MO))
2356           REX |= 1 << 0;
2357       }
2358       break;
2359     }
2360     case X86II::MRMSrcMem: {
2361       if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
2362         REX |= 1 << 2;
2363       unsigned Bit = 0;
2364       i = isTwoAddr ? 2 : 1;
2365       for (; i != NumOps; ++i) {
2366         const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
2367         if (MO.isRegister()) {
2368           if (isX86_64ExtendedReg(MO))
2369             REX |= 1 << Bit;
2370           Bit++;
2371         }
2372       }
2373       break;
2374     }
2375     case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:
2376     case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:
2377     case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:
2378     case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m:
2379     case X86II::MRMDestMem: {
2380       unsigned e = isTwoAddr ? 5 : 4;
2381       i = isTwoAddr ? 1 : 0;
2382       if (NumOps > e && isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(e)))
2383         REX |= 1 << 2;
2384       unsigned Bit = 0;
2385       for (; i != e; ++i) {
2386         const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
2387         if (MO.isRegister()) {
2388           if (isX86_64ExtendedReg(MO))
2389             REX |= 1 << Bit;
2390           Bit++;
2391         }
2392       }
2393       break;
2394     }
2395     default: {
2396       if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
2397         REX |= 1 << 0;
2398       i = isTwoAddr ? 2 : 1;
2399       for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
2400         const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
2401         if (isX86_64ExtendedReg(MO))
2402           REX |= 1 << 2;
2403       }
2404       break;
2405     }
2406     }
2407   }
2408   return REX;
2409 }
2410
2411 /// sizePCRelativeBlockAddress - This method returns the size of a PC
2412 /// relative block address instruction
2413 ///
2414 static unsigned sizePCRelativeBlockAddress() {
2415   return 4;
2416 }
2417
2418 /// sizeGlobalAddress - Give the size of the emission of this global address
2419 ///
2420 static unsigned sizeGlobalAddress(bool dword) {
2421   return dword ? 8 : 4;
2422 }
2423
2424 /// sizeConstPoolAddress - Give the size of the emission of this constant
2425 /// pool address
2426 ///
2427 static unsigned sizeConstPoolAddress(bool dword) {
2428   return dword ? 8 : 4;
2429 }
2430
2431 /// sizeExternalSymbolAddress - Give the size of the emission of this external
2432 /// symbol
2433 ///
2434 static unsigned sizeExternalSymbolAddress(bool dword) {
2435   return dword ? 8 : 4;
2436 }
2437
2438 /// sizeJumpTableAddress - Give the size of the emission of this jump
2439 /// table address
2440 ///
2441 static unsigned sizeJumpTableAddress(bool dword) {
2442   return dword ? 8 : 4;
2443 }
2444
2445 static unsigned sizeConstant(unsigned Size) {
2446   return Size;
2447 }
2448
2449 static unsigned sizeRegModRMByte(){
2450   return 1;
2451 }
2452
2453 static unsigned sizeSIBByte(){
2454   return 1;
2455 }
2456
2457 static unsigned getDisplacementFieldSize(const MachineOperand *RelocOp) {
2458   unsigned FinalSize = 0;
2459   // If this is a simple integer displacement that doesn't require a relocation.
2460   if (!RelocOp) {
2461     FinalSize += sizeConstant(4);
2462     return FinalSize;
2463   }
2464
2465   // Otherwise, this is something that requires a relocation.
2466   if (RelocOp->isGlobalAddress()) {
2467     FinalSize += sizeGlobalAddress(false);
2468   } else if (RelocOp->isConstantPoolIndex()) {
2469     FinalSize += sizeConstPoolAddress(false);
2470   } else if (RelocOp->isJumpTableIndex()) {
2471     FinalSize += sizeJumpTableAddress(false);
2472   } else {
2473     assert(0 && "Unknown value to relocate!");
2474   }
2475   return FinalSize;
2476 }
2477
2478 static unsigned getMemModRMByteSize(const MachineInstr &MI, unsigned Op,
2479                                     bool IsPIC, bool Is64BitMode) {
2480   const MachineOperand &Op3 = MI.getOperand(Op+3);
2481   int DispVal = 0;
2482   const MachineOperand *DispForReloc = 0;
2483   unsigned FinalSize = 0;
2484
2485   // Figure out what sort of displacement we have to handle here.
2486   if (Op3.isGlobalAddress()) {
2487     DispForReloc = &Op3;
2488   } else if (Op3.isConstantPoolIndex()) {
2489     if (Is64BitMode || IsPIC) {
2490       DispForReloc = &Op3;
2491     } else {
2492       DispVal = 1;
2493     }
2494   } else if (Op3.isJumpTableIndex()) {
2495     if (Is64BitMode || IsPIC) {
2496       DispForReloc = &Op3;
2497     } else {
2498       DispVal = 1;
2499     }
2500   } else {
2501     DispVal = 1;
2502   }
2503
2504   const MachineOperand &Base     = MI.getOperand(Op);
2505   const MachineOperand &IndexReg = MI.getOperand(Op+2);
2506
2507   unsigned BaseReg = Base.getReg();
2508
2509   // Is a SIB byte needed?
2510   if (IndexReg.getReg() == 0 &&
2511       (BaseReg == 0 || X86RegisterInfo::getX86RegNum(BaseReg) != N86::ESP)) {
2512     if (BaseReg == 0) {  // Just a displacement?
2513       // Emit special case [disp32] encoding
2514       ++FinalSize;
2515       FinalSize += getDisplacementFieldSize(DispForReloc);
2516     } else {
2517       unsigned BaseRegNo = X86RegisterInfo::getX86RegNum(BaseReg);
2518       if (!DispForReloc && DispVal == 0 && BaseRegNo != N86::EBP) {
2519         // Emit simple indirect register encoding... [EAX] f.e.
2520         ++FinalSize;
2521       // Be pessimistic and assume it's a disp32, not a disp8
2522       } else {
2523         // Emit the most general non-SIB encoding: [REG+disp32]
2524         ++FinalSize;
2525         FinalSize += getDisplacementFieldSize(DispForReloc);
2526       }
2527     }
2528
2529   } else {  // We need a SIB byte, so start by outputting the ModR/M byte first
2530     assert(IndexReg.getReg() != X86::ESP &&
2531            IndexReg.getReg() != X86::RSP && "Cannot use ESP as index reg!");
2532
2533     bool ForceDisp32 = false;
2534     if (BaseReg == 0 || DispForReloc) {
2535       // Emit the normal disp32 encoding.
2536       ++FinalSize;
2537       ForceDisp32 = true;
2538     } else {
2539       ++FinalSize;
2540     }
2541
2542     FinalSize += sizeSIBByte();
2543
2544     // Do we need to output a displacement?
2545     if (DispVal != 0 || ForceDisp32) {
2546       FinalSize += getDisplacementFieldSize(DispForReloc);
2547     }
2548   }
2549   return FinalSize;
2550 }
2551
2552
2553 static unsigned GetInstSizeWithDesc(const MachineInstr &MI,
2554                                     const TargetInstrDesc *Desc,
2555                                     bool IsPIC, bool Is64BitMode) {
2556
2557   unsigned Opcode = Desc->Opcode;
2558   unsigned FinalSize = 0;
2559
2560   // Emit the lock opcode prefix as needed.
2561   if (Desc->TSFlags & X86II::LOCK) ++FinalSize;
2562
2563   // Emit the repeat opcode prefix as needed.
2564   if ((Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) == X86II::REP) ++FinalSize;
2565
2566   // Emit the operand size opcode prefix as needed.
2567   if (Desc->TSFlags & X86II::OpSize) ++FinalSize;
2568
2569   // Emit the address size opcode prefix as needed.
2570   if (Desc->TSFlags & X86II::AdSize) ++FinalSize;
2571
2572   bool Need0FPrefix = false;
2573   switch (Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) {
2574   case X86II::TB:  // Two-byte opcode prefix
2575   case X86II::T8:  // 0F 38
2576   case X86II::TA:  // 0F 3A
2577     Need0FPrefix = true;
2578     break;
2579   case X86II::REP: break; // already handled.
2580   case X86II::XS:   // F3 0F
2581     ++FinalSize;
2582     Need0FPrefix = true;
2583     break;
2584   case X86II::XD:   // F2 0F
2585     ++FinalSize;
2586     Need0FPrefix = true;
2587     break;
2588   case X86II::D8: case X86II::D9: case X86II::DA: case X86II::DB:
2589   case X86II::DC: case X86II::DD: case X86II::DE: case X86II::DF:
2590     ++FinalSize;
2591     break; // Two-byte opcode prefix
2592   default: assert(0 && "Invalid prefix!");
2593   case 0: break;  // No prefix!
2594   }
2595
2596   if (Is64BitMode) {
2597     // REX prefix
2598     unsigned REX = X86InstrInfo::determineREX(MI);
2599     if (REX)
2600       ++FinalSize;
2601   }
2602
2603   // 0x0F escape code must be emitted just before the opcode.
2604   if (Need0FPrefix)
2605     ++FinalSize;
2606
2607   switch (Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) {
2608   case X86II::T8:  // 0F 38
2609     ++FinalSize;
2610     break;
2611   case X86II::TA:    // 0F 3A
2612     ++FinalSize;
2613     break;
2614   }
2615
2616   // If this is a two-address instruction, skip one of the register operands.
2617   unsigned NumOps = Desc->getNumOperands();
2618   unsigned CurOp = 0;
2619   if (NumOps > 1 && Desc->getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1)
2620     CurOp++;
2621
2622   switch (Desc->TSFlags & X86II::FormMask) {
2623   default: assert(0 && "Unknown FormMask value in X86 MachineCodeEmitter!");
2624   case X86II::Pseudo:
2625     // Remember the current PC offset, this is the PIC relocation
2626     // base address.
2627     switch (Opcode) {
2628     default:
2629       break;
2630     case TargetInstrInfo::INLINEASM: {
2631       const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
2632       const char *AsmStr = MI.getOperand(0).getSymbolName();
2633       const TargetAsmInfo* AI = MF->getTarget().getTargetAsmInfo();
2634       FinalSize += AI->getInlineAsmLength(AsmStr);
2635       break;
2636     }
2637     case TargetInstrInfo::LABEL:
2638       break;
2639     case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
2640     case TargetInstrInfo::DECLARE:
2641     case X86::DWARF_LOC:
2642     case X86::FP_REG_KILL:
2643       break;
2644     case X86::MOVPC32r: {
2645       // This emits the "call" portion of this pseudo instruction.
2646       ++FinalSize;
2647       FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2648       break;
2649     }
2650     }
2651     CurOp = NumOps;
2652     break;
2653   case X86II::RawFrm:
2654     ++FinalSize;
2655
2656     if (CurOp != NumOps) {
2657       const MachineOperand &MO = MI.getOperand(CurOp++);
2658       if (MO.isMachineBasicBlock()) {
2659         FinalSize += sizePCRelativeBlockAddress();
2660       } else if (MO.isGlobalAddress()) {
2661         FinalSize += sizeGlobalAddress(false);
2662       } else if (MO.isExternalSymbol()) {
2663         FinalSize += sizeExternalSymbolAddress(false);
2664       } else if (MO.isImmediate()) {
2665         FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2666       } else {
2667         assert(0 && "Unknown RawFrm operand!");
2668       }
2669     }
2670     break;
2671
2672   case X86II::AddRegFrm:
2673     ++FinalSize;
2674     ++CurOp;
2675
2676     if (CurOp != NumOps) {
2677       const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
2678       unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
2679       if (MO1.isImmediate())
2680         FinalSize += sizeConstant(Size);
2681       else {
2682         bool dword = false;
2683         if (Opcode == X86::MOV64ri)
2684           dword = true;
2685         if (MO1.isGlobalAddress()) {
2686           FinalSize += sizeGlobalAddress(dword);
2687         } else if (MO1.isExternalSymbol())
2688           FinalSize += sizeExternalSymbolAddress(dword);
2689         else if (MO1.isConstantPoolIndex())
2690           FinalSize += sizeConstPoolAddress(dword);
2691         else if (MO1.isJumpTableIndex())
2692           FinalSize += sizeJumpTableAddress(dword);
2693       }
2694     }
2695     break;
2696
2697   case X86II::MRMDestReg: {
2698     ++FinalSize;
2699     FinalSize += sizeRegModRMByte();
2700     CurOp += 2;
2701     if (CurOp != NumOps) {
2702       ++CurOp;
2703       FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2704     }
2705     break;
2706   }
2707   case X86II::MRMDestMem: {
2708     ++FinalSize;
2709     FinalSize += getMemModRMByteSize(MI, CurOp, IsPIC, Is64BitMode);
2710     CurOp += 5;
2711     if (CurOp != NumOps) {
2712       ++CurOp;
2713       FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2714     }
2715     break;
2716   }
2717
2718   case X86II::MRMSrcReg:
2719     ++FinalSize;
2720     FinalSize += sizeRegModRMByte();
2721     CurOp += 2;
2722     if (CurOp != NumOps) {
2723       ++CurOp;
2724       FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2725     }
2726     break;
2727
2728   case X86II::MRMSrcMem: {
2729
2730     ++FinalSize;
2731     FinalSize += getMemModRMByteSize(MI, CurOp+1, IsPIC, Is64BitMode);
2732     CurOp += 5;
2733     if (CurOp != NumOps) {
2734       ++CurOp;
2735       FinalSize += sizeConstant(X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
2736     }
2737     break;
2738   }
2739
2740   case X86II::MRM0r: case X86II::MRM1r:
2741   case X86II::MRM2r: case X86II::MRM3r:
2742   case X86II::MRM4r: case X86II::MRM5r:
2743   case X86II::MRM6r: case X86II::MRM7r:
2744     ++FinalSize;
2745     ++CurOp;
2746     FinalSize += sizeRegModRMByte();
2747
2748     if (CurOp != NumOps) {
2749       const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
2750       unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
2751       if (MO1.isImmediate())
2752         FinalSize += sizeConstant(Size);
2753       else {
2754         bool dword = false;
2755         if (Opcode == X86::MOV64ri32)
2756           dword = true;
2757         if (MO1.isGlobalAddress()) {
2758           FinalSize += sizeGlobalAddress(dword);
2759         } else if (MO1.isExternalSymbol())
2760           FinalSize += sizeExternalSymbolAddress(dword);
2761         else if (MO1.isConstantPoolIndex())
2762           FinalSize += sizeConstPoolAddress(dword);
2763         else if (MO1.isJumpTableIndex())
2764           FinalSize += sizeJumpTableAddress(dword);
2765       }
2766     }
2767     break;
2768
2769   case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:
2770   case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:
2771   case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:
2772   case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m: {
2773
2774     ++FinalSize;
2775     FinalSize += getMemModRMByteSize(MI, CurOp, IsPIC, Is64BitMode);
2776     CurOp += 4;
2777
2778     if (CurOp != NumOps) {
2779       const MachineOperand &MO = MI.getOperand(CurOp++);
2780       unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
2781       if (MO.isImmediate())
2782         FinalSize += sizeConstant(Size);
2783       else {
2784         bool dword = false;
2785         if (Opcode == X86::MOV64mi32)
2786           dword = true;
2787         if (MO.isGlobalAddress()) {
2788           FinalSize += sizeGlobalAddress(dword);
2789         } else if (MO.isExternalSymbol())
2790           FinalSize += sizeExternalSymbolAddress(dword);
2791         else if (MO.isConstantPoolIndex())
2792           FinalSize += sizeConstPoolAddress(dword);
2793         else if (MO.isJumpTableIndex())
2794           FinalSize += sizeJumpTableAddress(dword);
2795       }
2796     }
2797     break;
2798   }
2799
2800   case X86II::MRMInitReg:
2801     ++FinalSize;
2802     // Duplicate register, used by things like MOV8r0 (aka xor reg,reg).
2803     FinalSize += sizeRegModRMByte();
2804     ++CurOp;
2805     break;
2806   }
2807
2808   if (!Desc->isVariadic() && CurOp != NumOps) {
2809     cerr << "Cannot determine size: ";
2810     MI.dump();
2811     cerr << '\n';
2812     abort();
2813   }
2814
2815
2816   return FinalSize;
2817 }
2818
2819
2820 unsigned X86InstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
2821   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2822   bool IsPIC = (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_);
2823   bool Is64BitMode = TM.getSubtargetImpl()->is64Bit();
2824   unsigned Size = GetInstSizeWithDesc(*MI, &Desc, IsPIC, Is64BitMode);
2825   if (Desc.getOpcode() == X86::MOVPC32r) {
2826     Size += GetInstSizeWithDesc(*MI, &get(X86::POP32r), IsPIC, Is64BitMode);
2827   }
2828   return Size;
2829 }