Rename getABITypeSize to getTypePaddedSize, as
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / FastISel.cpp
index c8c219d39d4d8727eff54cc4818716f8398c9049..bcba15192cd4bc5da248a0c444e579e5473839ad 100644 (file)
 //
 // This file contains the implementation of the FastISel class.
 //
+// "Fast" instruction selection is designed to emit very poor code quickly.
+// Also, it is not designed to be able to do much lowering, so most illegal
+// types (e.g. i64 on 32-bit targets) and operations are not supported.  It is
+// also not intended to be able to do much optimization, except in a few cases
+// where doing optimizations reduces overall compile time.  For example, folding
+// constants into immediate fields is often done, because it's cheap and it
+// reduces the number of instructions later phases have to examine.
+//
+// "Fast" instruction selection is able to fail gracefully and transfer
+// control to the SelectionDAG selector for operations that it doesn't
+// support.  In many cases, this allows us to avoid duplicating a lot of
+// the complicated lowering logic that SelectionDAG currently has.
+//
+// The intended use for "fast" instruction selection is "-O0" mode
+// compilation, where the quality of the generated code is irrelevant when
+// weighed against the speed at which the code can be generated.  Also,
+// at -O0, the LLVM optimizers are not running, and this makes the
+// compile time of codegen a much higher portion of the overall compile
+// time.  Despite its limitations, "fast" instruction selection is able to
+// handle enough code on its own to provide noticeable overall speedups
+// in -O0 compiles.
+//
+// Basic operations are supported in a target-independent way, by reading
+// the same instruction descriptions that the SelectionDAG selector reads,
+// and identifying simple arithmetic operations that can be directly selected
+// from simple operators.  More complicated operations currently require
+// target-specific code.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "SelectionDAGBuild.h"
 using namespace llvm;
 
+unsigned FastISel::getRegForValue(Value *V) {
+  MVT::SimpleValueType VT = TLI.getValueType(V->getType()).getSimpleVT();
+
+  // Ignore illegal types. We must do this before looking up the value
+  // in ValueMap because Arguments are given virtual registers regardless
+  // of whether FastISel can handle them.
+  if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
+    // Promote MVT::i1 to a legal type though, because it's common and easy.
+    if (VT == MVT::i1)
+      VT = TLI.getTypeToTransformTo(VT).getSimpleVT();
+    else
+      return 0;
+  }
+
+  // Look up the value to see if we already have a register for it. We
+  // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
+  // only locally. This is because Instructions already have the SSA
+  // def-dominatess-use requirement enforced.
+  if (ValueMap.count(V))
+    return ValueMap[V];
+  unsigned Reg = LocalValueMap[V];
+  if (Reg != 0)
+    return Reg;
+
+  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
+    if (CI->getValue().getActiveBits() <= 64)
+      Reg = FastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, CI->getZExtValue());
+  } else if (isa<AllocaInst>(V)) {
+    Reg = TargetMaterializeAlloca(cast<AllocaInst>(V));
+  } else if (isa<ConstantPointerNull>(V)) {
+    // Translate this as an integer zero so that it can be
+    // local-CSE'd with actual integer zeros.
+    Reg = getRegForValue(Constant::getNullValue(TD.getIntPtrType()));
+  } else if (ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
+    Reg = FastEmit_f(VT, VT, ISD::ConstantFP, CF);
+
+    if (!Reg) {
+      const APFloat &Flt = CF->getValueAPF();
+      MVT IntVT = TLI.getPointerTy();
+
+      uint64_t x[2];
+      uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
+      bool isExact;
+      (void) Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
+                                APFloat::rmTowardZero, &isExact);
+      if (isExact) {
+        APInt IntVal(IntBitWidth, 2, x);
+
+        unsigned IntegerReg = getRegForValue(ConstantInt::get(IntVal));
+        if (IntegerReg != 0)
+          Reg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT, ISD::SINT_TO_FP, IntegerReg);
+      }
+    }
+  } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
+    if (!SelectOperator(CE, CE->getOpcode())) return 0;
+    Reg = LocalValueMap[CE];
+  } else if (isa<UndefValue>(V)) {
+    Reg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+    BuildMI(MBB, TII.get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF), Reg);
+  }
+  
+  // If target-independent code couldn't handle the value, give target-specific
+  // code a try.
+  if (!Reg && isa<Constant>(V))
+    Reg = TargetMaterializeConstant(cast<Constant>(V));
+  
+  // Don't cache constant materializations in the general ValueMap.
+  // To do so would require tracking what uses they dominate.
+  if (Reg != 0)
+    LocalValueMap[V] = Reg;
+  return Reg;
+}
+
+unsigned FastISel::lookUpRegForValue(Value *V) {
+  // Look up the value to see if we already have a register for it. We
+  // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
+  // only locally. This is because Instructions already have the SSA
+  // def-dominatess-use requirement enforced.
+  if (ValueMap.count(V))
+    return ValueMap[V];
+  return LocalValueMap[V];
+}
+
+/// UpdateValueMap - Update the value map to include the new mapping for this
+/// instruction, or insert an extra copy to get the result in a previous
+/// determined register.
+/// NOTE: This is only necessary because we might select a block that uses
+/// a value before we select the block that defines the value.  It might be
+/// possible to fix this by selecting blocks in reverse postorder.
+void FastISel::UpdateValueMap(Value* I, unsigned Reg) {
+  if (!isa<Instruction>(I)) {
+    LocalValueMap[I] = Reg;
+    return;
+  }
+  if (!ValueMap.count(I))
+    ValueMap[I] = Reg;
+  else
+    TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ValueMap[I],
+                     Reg, MRI.getRegClass(Reg), MRI.getRegClass(Reg));
+}
+
+unsigned FastISel::getRegForGEPIndex(Value *Idx) {
+  unsigned IdxN = getRegForValue(Idx);
+  if (IdxN == 0)
+    // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
+    return 0;
+
+  // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend it.
+  MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
+  MVT IdxVT = MVT::getMVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
+  if (IdxVT.bitsLT(PtrVT))
+    IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT.getSimpleVT(),
+                      ISD::SIGN_EXTEND, IdxN);
+  else if (IdxVT.bitsGT(PtrVT))
+    IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT.getSimpleVT(),
+                      ISD::TRUNCATE, IdxN);
+  return IdxN;
+}
+
 /// SelectBinaryOp - Select and emit code for a binary operator instruction,
 /// which has an opcode which directly corresponds to the given ISD opcode.
 ///
-bool FastISel::SelectBinaryOp(Instruction *I, ISD::NodeType ISDOpcode,
-                              DenseMap<const Value*, unsigned> &ValueMap) {
+bool FastISel::SelectBinaryOp(User *I, ISD::NodeType ISDOpcode) {
   MVT VT = MVT::getMVT(I->getType(), /*HandleUnknown=*/true);
   if (VT == MVT::Other || !VT.isSimple())
     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
     return false;
 
-  unsigned Op0 = ValueMap[I->getOperand(0)];
+  // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
+  // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
+  // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
+  // support it.
+  if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
+    // MVT::i1 is special. Allow AND, OR, or XOR because they
+    // don't require additional zeroing, which makes them easy.
+    if (VT == MVT::i1 &&
+        (ISDOpcode == ISD::AND || ISDOpcode == ISD::OR ||
+         ISDOpcode == ISD::XOR))
+      VT = TLI.getTypeToTransformTo(VT);
+    else
+      return false;
+  }
+
+  unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
   if (Op0 == 0)
     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
     return false;
 
   // Check if the second operand is a constant and handle it appropriately.
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
-    unsigned ResultReg = FastEmit_ri_(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op0,
-                                      CI->getZExtValue(), VT.getSimpleVT());
-    if (ResultReg == 0)
-      // Target-specific code wasn't able to find a machine opcode for
-      // the given ISD opcode and type. Halt "fast" selection and bail.
-      return false;
+    unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
+                                     ISDOpcode, Op0, CI->getZExtValue());
+    if (ResultReg != 0) {
+      // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
+      UpdateValueMap(I, ResultReg);
+      return true;
+    }
+  }
 
-    // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
-    ValueMap[I] = ResultReg;
-    return true;
+  // Check if the second operand is a constant float.
+  if (ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(I->getOperand(1))) {
+    unsigned ResultReg = FastEmit_rf(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
+                                     ISDOpcode, Op0, CF);
+    if (ResultReg != 0) {
+      // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
+      UpdateValueMap(I, ResultReg);
+      return true;
+    }
   }
 
-  unsigned Op1 = ValueMap[I->getOperand(1)];
+  unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
   if (Op1 == 0)
     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
     return false;
 
-  unsigned ResultReg = FastEmit_rr(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op0, Op1);
+  // Now we have both operands in registers. Emit the instruction.
+  unsigned ResultReg = FastEmit_rr(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
+                                   ISDOpcode, Op0, Op1);
   if (ResultReg == 0)
     // Target-specific code wasn't able to find a machine opcode for
     // the given ISD opcode and type. Halt "fast" selection and bail.
     return false;
 
   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
-  ValueMap[I] = ResultReg;
+  UpdateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
 
-bool FastISel::SelectGetElementPtr(Instruction *I,
-                                   DenseMap<const Value*, unsigned> &ValueMap) {
-  unsigned N = ValueMap[I->getOperand(0)];
+bool FastISel::SelectGetElementPtr(User *I) {
+  unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
   if (N == 0)
     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
     return false;
@@ -98,7 +273,7 @@ bool FastISel::SelectGetElementPtr(Instruction *I,
       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
         if (CI->getZExtValue() == 0) continue;
         uint64_t Offs = 
-          TD.getABITypeSize(Ty)*cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
+          TD.getTypePaddedSize(Ty)*cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
         N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, Offs, VT);
         if (N == 0)
           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
@@ -107,29 +282,19 @@ bool FastISel::SelectGetElementPtr(Instruction *I,
       }
       
       // N = N + Idx * ElementSize;
-      uint64_t ElementSize = TD.getABITypeSize(Ty);
-      unsigned IdxN = ValueMap[Idx];
+      uint64_t ElementSize = TD.getTypePaddedSize(Ty);
+      unsigned IdxN = getRegForGEPIndex(Idx);
       if (IdxN == 0)
         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
         return false;
 
-      // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend
-      // it.
-      MVT IdxVT = MVT::getMVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
-      if (IdxVT.bitsLT(VT))
-        IdxN = FastEmit_r(VT, ISD::SIGN_EXTEND, IdxN);
-      else if (IdxVT.bitsGT(VT))
-        IdxN = FastEmit_r(VT, ISD::TRUNCATE, IdxN);
-      if (IdxN == 0)
-        // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
-        return false;
-
-      if (ElementSize != 1)
+      if (ElementSize != 1) {
         IdxN = FastEmit_ri_(VT, ISD::MUL, IdxN, ElementSize, VT);
-      if (IdxN == 0)
-        // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
-        return false;
-      N = FastEmit_rr(VT, ISD::ADD, N, IdxN);
+        if (IdxN == 0)
+          // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
+          return false;
+      }
+      N = FastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, IdxN);
       if (N == 0)
         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
         return false;
@@ -137,120 +302,406 @@ bool FastISel::SelectGetElementPtr(Instruction *I,
   }
 
   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
-  ValueMap[I] = N;
+  UpdateValueMap(I, N);
   return true;
 }
 
-BasicBlock::iterator
-FastISel::SelectInstructions(BasicBlock::iterator Begin,
-                             BasicBlock::iterator End,
-                             DenseMap<const Value*, unsigned> &ValueMap,
-                             DenseMap<const BasicBlock*,
-                                      MachineBasicBlock *> &MBBMap,
-                             MachineBasicBlock *mbb) {
-  MBB = mbb;
-  BasicBlock::iterator I = Begin;
-
-  for (; I != End; ++I) {
-    switch (I->getOpcode()) {
-    case Instruction::Add: {
-      ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FADD : ISD::ADD;
-      if (!SelectBinaryOp(I, Opc, ValueMap))  return I; break;
+bool FastISel::SelectCall(User *I) {
+  Function *F = cast<CallInst>(I)->getCalledFunction();
+  if (!F) return false;
+
+  unsigned IID = F->getIntrinsicID();
+  switch (IID) {
+  default: break;
+  case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
+    DbgStopPointInst *SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
+    if (MMI && SPI->getContext() && MMI->Verify(SPI->getContext())) {
+      DebugInfoDesc *DD = MMI->getDescFor(SPI->getContext());
+      assert(DD && "Not a debug information descriptor");
+      const CompileUnitDesc *CompileUnit = cast<CompileUnitDesc>(DD);
+      unsigned SrcFile = MMI->RecordSource(CompileUnit);
+      unsigned Line = SPI->getLine();
+      unsigned Col = SPI->getColumn();
+      unsigned ID = MMI->RecordSourceLine(Line, Col, SrcFile);
+      const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::DBG_LABEL);
+      BuildMI(MBB, II).addImm(ID);
     }
-    case Instruction::Sub: {
-      ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FSUB : ISD::SUB;
-      if (!SelectBinaryOp(I, Opc, ValueMap))  return I; break;
+    return true;
+  }
+  case Intrinsic::dbg_region_start: {
+    DbgRegionStartInst *RSI = cast<DbgRegionStartInst>(I);
+    if (MMI && RSI->getContext() && MMI->Verify(RSI->getContext())) {
+      unsigned ID = MMI->RecordRegionStart(RSI->getContext());
+      const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::DBG_LABEL);
+      BuildMI(MBB, II).addImm(ID);
     }
-    case Instruction::Mul: {
-      ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FMUL : ISD::MUL;
-      if (!SelectBinaryOp(I, Opc, ValueMap))  return I; break;
+    return true;
+  }
+  case Intrinsic::dbg_region_end: {
+    DbgRegionEndInst *REI = cast<DbgRegionEndInst>(I);
+    if (MMI && REI->getContext() && MMI->Verify(REI->getContext())) {
+      unsigned ID = MMI->RecordRegionEnd(REI->getContext());
+      const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::DBG_LABEL);
+      BuildMI(MBB, II).addImm(ID);
     }
-    case Instruction::SDiv:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::SDIV, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::UDiv:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::UDIV, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::FDiv:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::FDIV, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::SRem:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::SREM, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::URem:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::UREM, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::FRem:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::FREM, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::Shl:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::SHL, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::LShr:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::SRL, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::AShr:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::SRA, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::And:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::AND, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::Or:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::OR, ValueMap)) return I; break;
-    case Instruction::Xor:
-      if (!SelectBinaryOp(I, ISD::XOR, ValueMap)) return I; break;
-
-    case Instruction::GetElementPtr:
-      if (!SelectGetElementPtr(I, ValueMap)) return I;
-      break;
-
-    case Instruction::Br: {
-      BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
-
-      if (BI->isUnconditional()) {
-        MachineFunction::iterator NextMBB =
-           next(MachineFunction::iterator(MBB));
-        BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
-        MachineBasicBlock *MSucc = MBBMap[LLVMSucc];
-
-        if (NextMBB != MF.end() && MSucc == NextMBB) {
-          // The unconditional fall-through case, which needs no instructions.
-        } else {
-          // The unconditional branch case.
-          TII.InsertBranch(*MBB, MSucc, NULL, SmallVector<MachineOperand, 0>());
-        }
-        MBB->addSuccessor(MSucc);
-        break;
+    return true;
+  }
+  case Intrinsic::dbg_func_start: {
+    if (!MMI) return true;
+    DbgFuncStartInst *FSI = cast<DbgFuncStartInst>(I);
+    Value *SP = FSI->getSubprogram();
+    if (SP && MMI->Verify(SP)) {
+      // llvm.dbg.func.start implicitly defines a dbg_stoppoint which is
+      // what (most?) gdb expects.
+      DebugInfoDesc *DD = MMI->getDescFor(SP);
+      assert(DD && "Not a debug information descriptor");
+      SubprogramDesc *Subprogram = cast<SubprogramDesc>(DD);
+      const CompileUnitDesc *CompileUnit = Subprogram->getFile();
+      unsigned SrcFile = MMI->RecordSource(CompileUnit);
+      // Record the source line but does not create a label for the normal
+      // function start. It will be emitted at asm emission time. However,
+      // create a label if this is a beginning of inlined function.
+      unsigned LabelID = MMI->RecordSourceLine(Subprogram->getLine(), 0, SrcFile);
+      if (MMI->getSourceLines().size() != 1) {
+        const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::DBG_LABEL);
+        BuildMI(MBB, II).addImm(LabelID);
       }
+    }
+    return true;
+  }
+  case Intrinsic::dbg_declare: {
+    DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(I);
+    Value *Variable = DI->getVariable();
+    if (MMI && Variable && MMI->Verify(Variable)) {
+      // Determine the address of the declared object.
+      Value *Address = DI->getAddress();
+      if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(Address))
+        Address = BCI->getOperand(0);
+      AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Address);
+      // Don't handle byval struct arguments, for example.
+      if (!AI) break;
+      DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
+        StaticAllocaMap.find(AI);
+      assert(SI != StaticAllocaMap.end() && "Invalid dbg.declare!");
+      int FI = SI->second;
+
+      // Determine the debug globalvariable.
+      GlobalValue *GV = cast<GlobalVariable>(Variable);
+
+      // Build the DECLARE instruction.
+      const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::DECLARE);
+      BuildMI(MBB, II).addFrameIndex(FI).addGlobalAddress(GV);
+    }
+    return true;
+  }
+  case Intrinsic::eh_exception: {
+    MVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
+    switch (TLI.getOperationAction(ISD::EXCEPTIONADDR, VT)) {
+    default: break;
+    case TargetLowering::Expand: {
+      if (!MBB->isLandingPad()) {
+        // FIXME: Mark exception register as live in.  Hack for PR1508.
+        unsigned Reg = TLI.getExceptionAddressRegister();
+        if (Reg) MBB->addLiveIn(Reg);
+      }
+      unsigned Reg = TLI.getExceptionAddressRegister();
+      const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(VT);
+      unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+      bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                           Reg, RC, RC);
+      assert(InsertedCopy && "Can't copy address registers!");
+      InsertedCopy = InsertedCopy;
+      UpdateValueMap(I, ResultReg);
+      return true;
+    }
+    }
+    break;
+  }
+  case Intrinsic::eh_selector_i32:
+  case Intrinsic::eh_selector_i64: {
+    MVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
+    switch (TLI.getOperationAction(ISD::EHSELECTION, VT)) {
+    default: break;
+    case TargetLowering::Expand: {
+      MVT VT = (IID == Intrinsic::eh_selector_i32 ?
+                           MVT::i32 : MVT::i64);
+
+      if (MMI) {
+        if (MBB->isLandingPad())
+          AddCatchInfo(*cast<CallInst>(I), MMI, MBB);
+        else {
+#ifndef NDEBUG
+          CatchInfoLost.insert(cast<CallInst>(I));
+#endif
+          // FIXME: Mark exception selector register as live in.  Hack for PR1508.
+          unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
+          if (Reg) MBB->addLiveIn(Reg);
+        }
 
-      // Conditional branches are not handed yet.
-      // Halt "fast" selection and bail.
-      return I;
+        unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
+        const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(VT);
+        unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+        bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                             Reg, RC, RC);
+        assert(InsertedCopy && "Can't copy address registers!");
+        InsertedCopy = InsertedCopy;
+        UpdateValueMap(I, ResultReg);
+      } else {
+        unsigned ResultReg =
+          getRegForValue(Constant::getNullValue(I->getType()));
+        UpdateValueMap(I, ResultReg);
+      }
+      return true;
     }
+    }
+    break;
+  }
+  }
+  return false;
+}
 
-    case Instruction::PHI:
-      // PHI nodes are already emitted.
-      break;
-      
-    case Instruction::BitCast:
-      // BitCast consists of either an immediate to register move
-      // or a register to register move.
-      if (ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0))) {
-        if (I->getType()->isInteger()) {
-          MVT VT = MVT::getMVT(I->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
-          ValueMap[I] = FastEmit_i(VT.getSimpleVT(), ISD::Constant,
-                                   CI->getZExtValue());
-          break;
-        } else
-          // TODO: Support vector and fp constants.
-          return I;
-      } else
-        // TODO: Support non-constant bitcasts.
-        return I;
-
-    default:
-      // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
-      return I;
+bool FastISel::SelectCast(User *I, ISD::NodeType Opcode) {
+  MVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
+  MVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
+    
+  if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
+      DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple() ||
+      !TLI.isTypeLegal(DstVT))
+    // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+    
+  // Check if the source operand is legal. Or as a special case,
+  // it may be i1 if we're doing zero-extension because that's
+  // trivially easy and somewhat common.
+  if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT)) {
+    if (SrcVT == MVT::i1 && Opcode == ISD::ZERO_EXTEND)
+      SrcVT = TLI.getTypeToTransformTo(SrcVT);
+    else
+      // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
+      return false;
+  }
+    
+  unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
+  if (!InputReg)
+    // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+    
+  unsigned ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(),
+                                  DstVT.getSimpleVT(),
+                                  Opcode,
+                                  InputReg);
+  if (!ResultReg)
+    return false;
+    
+  UpdateValueMap(I, ResultReg);
+  return true;
+}
+
+bool FastISel::SelectBitCast(User *I) {
+  // If the bitcast doesn't change the type, just use the operand value.
+  if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType()) {
+    unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
+    if (Reg == 0)
+      return false;
+    UpdateValueMap(I, Reg);
+    return true;
+  }
+
+  // Bitcasts of other values become reg-reg copies or BIT_CONVERT operators.
+  MVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
+  MVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
+  
+  if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
+      DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple() ||
+      !TLI.isTypeLegal(SrcVT) || !TLI.isTypeLegal(DstVT))
+    // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+  
+  unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
+  if (Op0 == 0)
+    // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+  
+  // First, try to perform the bitcast by inserting a reg-reg copy.
+  unsigned ResultReg = 0;
+  if (SrcVT.getSimpleVT() == DstVT.getSimpleVT()) {
+    TargetRegisterClass* SrcClass = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
+    TargetRegisterClass* DstClass = TLI.getRegClassFor(DstVT);
+    ResultReg = createResultReg(DstClass);
+    
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         Op0, DstClass, SrcClass);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
+  
+  // If the reg-reg copy failed, select a BIT_CONVERT opcode.
+  if (!ResultReg)
+    ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(),
+                           ISD::BIT_CONVERT, Op0);
+  
+  if (!ResultReg)
+    return false;
+  
+  UpdateValueMap(I, ResultReg);
+  return true;
+}
+
+bool
+FastISel::SelectInstruction(Instruction *I) {
+  return SelectOperator(I, I->getOpcode());
+}
+
+/// FastEmitBranch - Emit an unconditional branch to the given block,
+/// unless it is the immediate (fall-through) successor, and update
+/// the CFG.
+void
+FastISel::FastEmitBranch(MachineBasicBlock *MSucc) {
+  MachineFunction::iterator NextMBB =
+     next(MachineFunction::iterator(MBB));
+
+  if (MBB->isLayoutSuccessor(MSucc)) {
+    // The unconditional fall-through case, which needs no instructions.
+  } else {
+    // The unconditional branch case.
+    TII.InsertBranch(*MBB, MSucc, NULL, SmallVector<MachineOperand, 0>());
+  }
+  MBB->addSuccessor(MSucc);
+}
+
+bool
+FastISel::SelectOperator(User *I, unsigned Opcode) {
+  switch (Opcode) {
+  case Instruction::Add: {
+    ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FADD : ISD::ADD;
+    return SelectBinaryOp(I, Opc);
+  }
+  case Instruction::Sub: {
+    ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FSUB : ISD::SUB;
+    return SelectBinaryOp(I, Opc);
+  }
+  case Instruction::Mul: {
+    ISD::NodeType Opc = I->getType()->isFPOrFPVector() ? ISD::FMUL : ISD::MUL;
+    return SelectBinaryOp(I, Opc);
+  }
+  case Instruction::SDiv:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::SDIV);
+  case Instruction::UDiv:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::UDIV);
+  case Instruction::FDiv:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::FDIV);
+  case Instruction::SRem:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::SREM);
+  case Instruction::URem:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::UREM);
+  case Instruction::FRem:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::FREM);
+  case Instruction::Shl:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::SHL);
+  case Instruction::LShr:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::SRL);
+  case Instruction::AShr:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::SRA);
+  case Instruction::And:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::AND);
+  case Instruction::Or:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::OR);
+  case Instruction::Xor:
+    return SelectBinaryOp(I, ISD::XOR);
+
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    return SelectGetElementPtr(I);
+
+  case Instruction::Br: {
+    BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
+
+    if (BI->isUnconditional()) {
+      BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
+      MachineBasicBlock *MSucc = MBBMap[LLVMSucc];
+      FastEmitBranch(MSucc);
+      return true;
     }
+
+    // Conditional branches are not handed yet.
+    // Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+  }
+
+  case Instruction::Unreachable:
+    // Nothing to emit.
+    return true;
+
+  case Instruction::PHI:
+    // PHI nodes are already emitted.
+    return true;
+
+  case Instruction::Alloca:
+    // FunctionLowering has the static-sized case covered.
+    if (StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
+      return true;
+
+    // Dynamic-sized alloca is not handled yet.
+    return false;
+    
+  case Instruction::Call:
+    return SelectCall(I);
+  
+  case Instruction::BitCast:
+    return SelectBitCast(I);
+
+  case Instruction::FPToSI:
+    return SelectCast(I, ISD::FP_TO_SINT);
+  case Instruction::ZExt:
+    return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
+  case Instruction::SExt:
+    return SelectCast(I, ISD::SIGN_EXTEND);
+  case Instruction::Trunc:
+    return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
+  case Instruction::SIToFP:
+    return SelectCast(I, ISD::SINT_TO_FP);
+
+  case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
+  case Instruction::PtrToInt: {
+    MVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
+    MVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
+    if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
+      return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
+    if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
+      return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
+    unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
+    if (Reg == 0) return false;
+    UpdateValueMap(I, Reg);
+    return true;
   }
 
-  return I;
+  default:
+    // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
+    return false;
+  }
 }
 
-FastISel::FastISel(MachineFunction &mf)
-  : MF(mf),
-    MRI(mf.getRegInfo()),
-    TM(mf.getTarget()),
+FastISel::FastISel(MachineFunction &mf,
+                   MachineModuleInfo *mmi,
+                   DenseMap<const Value *, unsigned> &vm,
+                   DenseMap<const BasicBlock *, MachineBasicBlock *> &bm,
+                   DenseMap<const AllocaInst *, int> &am
+#ifndef NDEBUG
+                   , SmallSet<Instruction*, 8> &cil
+#endif
+                   )
+  : MBB(0),
+    ValueMap(vm),
+    MBBMap(bm),
+    StaticAllocaMap(am),
+#ifndef NDEBUG
+    CatchInfoLost(cil),
+#endif
+    MF(mf),
+    MMI(mmi),
+    MRI(MF.getRegInfo()),
+    MFI(*MF.getFrameInfo()),
+    MCP(*MF.getConstantPool()),
+    TM(MF.getTarget()),
     TD(*TM.getTargetData()),
     TII(*TM.getInstrInfo()),
     TLI(*TM.getTargetLowering()) {
@@ -258,31 +709,46 @@ FastISel::FastISel(MachineFunction &mf)
 
 FastISel::~FastISel() {}
 
-unsigned FastISel::FastEmit_(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType) {
+unsigned FastISel::FastEmit_(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                             ISD::NodeType) {
+  return 0;
+}
+
+unsigned FastISel::FastEmit_r(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                              ISD::NodeType, unsigned /*Op0*/) {
   return 0;
 }
 
-unsigned FastISel::FastEmit_r(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
-                              unsigned /*Op0*/) {
+unsigned FastISel::FastEmit_rr(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType, 
+                               ISD::NodeType, unsigned /*Op0*/,
+                               unsigned /*Op0*/) {
   return 0;
 }
 
-unsigned FastISel::FastEmit_rr(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
-                               unsigned /*Op0*/, unsigned /*Op0*/) {
+unsigned FastISel::FastEmit_i(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                              ISD::NodeType, uint64_t /*Imm*/) {
   return 0;
 }
 
-unsigned FastISel::FastEmit_i(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
-                              uint64_t /*Imm*/) {
+unsigned FastISel::FastEmit_f(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                              ISD::NodeType, ConstantFP * /*FPImm*/) {
   return 0;
 }
 
-unsigned FastISel::FastEmit_ri(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
-                               unsigned /*Op0*/, uint64_t /*Imm*/) {
+unsigned FastISel::FastEmit_ri(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                               ISD::NodeType, unsigned /*Op0*/,
+                               uint64_t /*Imm*/) {
   return 0;
 }
 
-unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
+unsigned FastISel::FastEmit_rf(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                               ISD::NodeType, unsigned /*Op0*/,
+                               ConstantFP * /*FPImm*/) {
+  return 0;
+}
+
+unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT::SimpleValueType, MVT::SimpleValueType,
+                                ISD::NodeType,
                                 unsigned /*Op0*/, unsigned /*Op1*/,
                                 uint64_t /*Imm*/) {
   return 0;
@@ -295,16 +761,59 @@ unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT::SimpleValueType, ISD::NodeType,
 unsigned FastISel::FastEmit_ri_(MVT::SimpleValueType VT, ISD::NodeType Opcode,
                                 unsigned Op0, uint64_t Imm,
                                 MVT::SimpleValueType ImmType) {
-  unsigned ResultReg = 0;
   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the ri form.
-  if (TLI.getOperationAction(ISD::Constant, ImmType) == TargetLowering::Legal)
-    ResultReg = FastEmit_ri(VT, Opcode, Op0, Imm);
+  unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT, VT, Opcode, Op0, Imm);
   if (ResultReg != 0)
     return ResultReg;
-  unsigned MaterialReg = FastEmit_i(ImmType, ISD::Constant, Imm);
+  unsigned MaterialReg = FastEmit_i(ImmType, ImmType, ISD::Constant, Imm);
   if (MaterialReg == 0)
     return 0;
-  return FastEmit_rr(VT, Opcode, Op0, MaterialReg);
+  return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode, Op0, MaterialReg);
+}
+
+/// FastEmit_rf_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
+/// to emit an instruction with a floating-point immediate operand using
+/// FastEmit_rf. If that fails, it materializes the immediate into a register
+/// and try FastEmit_rr instead.
+unsigned FastISel::FastEmit_rf_(MVT::SimpleValueType VT, ISD::NodeType Opcode,
+                                unsigned Op0, ConstantFP *FPImm,
+                                MVT::SimpleValueType ImmType) {
+  // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the rf form.
+  unsigned ResultReg = FastEmit_rf(VT, VT, Opcode, Op0, FPImm);
+  if (ResultReg != 0)
+    return ResultReg;
+
+  // Materialize the constant in a register.
+  unsigned MaterialReg = FastEmit_f(ImmType, ImmType, ISD::ConstantFP, FPImm);
+  if (MaterialReg == 0) {
+    // If the target doesn't have a way to directly enter a floating-point
+    // value into a register, use an alternate approach.
+    // TODO: The current approach only supports floating-point constants
+    // that can be constructed by conversion from integer values. This should
+    // be replaced by code that creates a load from a constant-pool entry,
+    // which will require some target-specific work.
+    const APFloat &Flt = FPImm->getValueAPF();
+    MVT IntVT = TLI.getPointerTy();
+
+    uint64_t x[2];
+    uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
+    bool isExact;
+    (void) Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
+                             APFloat::rmTowardZero, &isExact);
+    if (!isExact)
+      return 0;
+    APInt IntVal(IntBitWidth, 2, x);
+
+    unsigned IntegerReg = FastEmit_i(IntVT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
+                                     ISD::Constant, IntVal.getZExtValue());
+    if (IntegerReg == 0)
+      return 0;
+    MaterialReg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT,
+                             ISD::SINT_TO_FP, IntegerReg);
+    if (MaterialReg == 0)
+      return 0;
+  }
+  return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode, Op0, MaterialReg);
 }
 
 unsigned FastISel::createResultReg(const TargetRegisterClass* RC) {
@@ -326,7 +835,16 @@ unsigned FastISel::FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 
-  BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0);
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
+
   return ResultReg;
 }
 
@@ -336,7 +854,15 @@ unsigned FastISel::FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 
-  BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1);
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0).addReg(Op1);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
   return ResultReg;
 }
 
@@ -346,7 +872,33 @@ unsigned FastISel::FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 
-  BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addImm(Imm);
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addImm(Imm);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0).addImm(Imm);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
+  return ResultReg;
+}
+
+unsigned FastISel::FastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
+                                   const TargetRegisterClass *RC,
+                                   unsigned Op0, ConstantFP *FPImm) {
+  unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+  const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
+
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addFPImm(FPImm);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0).addFPImm(FPImm);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
   return ResultReg;
 }
 
@@ -356,7 +908,15 @@ unsigned FastISel::FastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 
-  BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1).addImm(Imm);
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1).addImm(Imm);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0).addReg(Op1).addImm(Imm);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
   return ResultReg;
 }
 
@@ -366,6 +926,33 @@ unsigned FastISel::FastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
   
-  BuildMI(MBB, II, ResultReg).addImm(Imm);
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addImm(Imm);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addImm(Imm);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
   return ResultReg;
-}
\ No newline at end of file
+}
+
+unsigned FastISel::FastEmitInst_extractsubreg(unsigned Op0, uint32_t Idx) {
+  const TargetRegisterClass* RC = MRI.getRegClass(Op0);
+  const TargetRegisterClass* SRC = *(RC->subregclasses_begin()+Idx-1);
+  
+  unsigned ResultReg = createResultReg(SRC);
+  const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG);
+  
+  if (II.getNumDefs() >= 1)
+    BuildMI(MBB, II, ResultReg).addReg(Op0).addImm(Idx);
+  else {
+    BuildMI(MBB, II).addReg(Op0).addImm(Idx);
+    bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
+                                         II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
+    if (!InsertedCopy)
+      ResultReg = 0;
+  }
+  return ResultReg;
+}