[FastISel][AArch64] Optimize compare-and-branch for i1 to use 'tbz'.
[oota-llvm.git] / lib / Target / AArch64 / AArch64FastISel.cpp
index ed6b5a53c5b9677f1b153f51fa2c37f376b9bc19..5527213c89d8d6012a5f441fdd3356000a8f184f 100644 (file)
@@ -78,11 +78,9 @@ class AArch64FastISel final : public FastISel {
       return Base.Reg;
     }
     void setOffsetReg(unsigned Reg) {
-      assert(isRegBase() && "Invalid offset register access!");
       OffsetReg = Reg;
     }
     unsigned getOffsetReg() const {
-      assert(isRegBase() && "Invalid offset register access!");
       return OffsetReg;
     }
     void setFI(unsigned FI) {
@@ -134,6 +132,7 @@ private:
   bool selectBitCast(const Instruction *I);
   bool selectFRem(const Instruction *I);
   bool selectSDiv(const Instruction *I);
+  bool selectGetElementPtr(const Instruction *I);
 
   // Utility helper routines.
   bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
@@ -809,22 +808,23 @@ bool AArch64FastISel::computeAddress(const Value *Obj, Address &Addr, Type *Ty)
   }
   } // end switch
 
-  if (Addr.getReg()) {
-    if (!Addr.getOffsetReg()) {
-      unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
-      if (!Reg)
-        return false;
-      Addr.setOffsetReg(Reg);
-      return true;
-    }
-    return false;
+  if (Addr.isRegBase() && !Addr.getReg()) {
+    unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
+    if (!Reg)
+      return false;
+    Addr.setReg(Reg);
+    return true;
   }
 
-  unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
-  if (!Reg)
-    return false;
-  Addr.setReg(Reg);
-  return true;
+  if (!Addr.getOffsetReg()) {
+    unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
+    if (!Reg)
+      return false;
+    Addr.setOffsetReg(Reg);
+    return true;
+  }
+
+  return false;
 }
 
 bool AArch64FastISel::computeCallAddress(const Value *V, Address &Addr) {
@@ -941,8 +941,7 @@ bool AArch64FastISel::simplifyAddress(Address &Addr, MVT VT) {
   // Cannot encode an offset register and an immediate offset in the same
   // instruction. Fold the immediate offset into the load/store instruction and
   // emit an additonal add to take care of the offset register.
-  if (!ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.getOffset() && Addr.isRegBase() &&
-      Addr.getOffsetReg())
+  if (!ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.getOffset() && Addr.getOffsetReg())
     RegisterOffsetNeedsLowering = true;
 
   // Cannot encode zero register as base.
@@ -952,7 +951,8 @@ bool AArch64FastISel::simplifyAddress(Address &Addr, MVT VT) {
   // If this is a stack pointer and the offset needs to be simplified then put
   // the alloca address into a register, set the base type back to register and
   // continue. This should almost never happen.
-  if (ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.isFIBase()) {
+  if ((ImmediateOffsetNeedsLowering || Addr.getOffsetReg()) && Addr.isFIBase())
+  {
     unsigned ResultReg = createResultReg(&AArch64::GPR64spRegClass);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AArch64::ADDXri),
             ResultReg)
@@ -1049,10 +1049,8 @@ void AArch64FastISel::addLoadStoreOperands(Address &Addr,
       MIB.addReg(Addr.getOffsetReg());
       MIB.addImm(IsSigned);
       MIB.addImm(Addr.getShift() != 0);
-    } else {
-      MIB.addReg(Addr.getReg());
-      MIB.addImm(Offset);
-    }
+    } else
+      MIB.addReg(Addr.getReg()).addImm(Offset);
   }
 
   if (MMO)
@@ -2089,12 +2087,12 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
   const Value *LHS = CI->getOperand(0);
   const Value *RHS = CI->getOperand(1);
 
-  Type *Ty = LHS->getType();
-    if (!Ty->isIntegerTy())
-      return false;
+  MVT VT;
+  if (!isTypeSupported(LHS->getType(), VT))
+    return false;
 
-  unsigned BW = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
-  if (BW != 1 && BW != 8 && BW != 16 && BW != 32 && BW != 64)
+  unsigned BW = VT.getSizeInBits();
+  if (BW > 64)
     return false;
 
   MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
@@ -2109,18 +2107,18 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
   int TestBit = -1;
   bool IsCmpNE;
   if ((Predicate == CmpInst::ICMP_EQ) || (Predicate == CmpInst::ICMP_NE)) {
-    if (const auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(LHS))
+    if (const auto *C = dyn_cast<Constant>(LHS))
       if (C->isNullValue())
         std::swap(LHS, RHS);
 
-    if (!isa<ConstantInt>(RHS))
+    if (!isa<Constant>(RHS))
       return false;
 
-    if (!cast<ConstantInt>(RHS)->isNullValue())
+    if (!cast<Constant>(RHS)->isNullValue())
       return false;
 
     if (const auto *AI = dyn_cast<BinaryOperator>(LHS))
-      if (AI->getOpcode() == Instruction::And) {
+      if (AI->getOpcode() == Instruction::And && isValueAvailable(AI)) {
         const Value *AndLHS = AI->getOperand(0);
         const Value *AndRHS = AI->getOperand(1);
 
@@ -2134,12 +2132,16 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
             LHS = AndLHS;
           }
       }
+
+    if (VT == MVT::i1)
+      TestBit = 0;
+
     IsCmpNE = Predicate == CmpInst::ICMP_NE;
   } else if (Predicate == CmpInst::ICMP_SLT) {
-    if (!isa<ConstantInt>(RHS))
+    if (!isa<Constant>(RHS))
       return false;
 
-    if (!cast<ConstantInt>(RHS)->isNullValue())
+    if (!cast<Constant>(RHS)->isNullValue())
       return false;
 
     TestBit = BW - 1;
@@ -2167,7 +2169,7 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
   bool Is64Bit = BW == 64;
   if (TestBit < 32 && TestBit >= 0)
     Is64Bit = false;
-  
+
   unsigned Opc = OpcTable[IsBitTest][IsCmpNE][Is64Bit];
   const MCInstrDesc &II = TII.get(Opc);
 
@@ -2180,6 +2182,9 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
     SrcReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i32, SrcReg, SrcIsKill,
                                         AArch64::sub_32);
 
+  if ((BW < 32) && !IsBitTest)
+    SrcReg = emitIntExt(VT, SrcReg, MVT::i32, /*IsZExt=*/true);
+
   // Emit the combined compare and branch instruction.
   SrcReg = constrainOperandRegClass(II, SrcReg,  II.getNumDefs());
   MachineInstrBuilder MIB =
@@ -4514,9 +4519,8 @@ bool AArch64FastISel::selectSDiv(const Instruction *I) {
     return true;
   }
 
-  unsigned Pow2MinusOne = (1 << Lg2) - 1;
-  unsigned AddReg = emitAddSub_ri(/*UseAdd=*/true, VT, Src0Reg,
-                                  /*IsKill=*/false, Pow2MinusOne);
+  int64_t Pow2MinusOne = (1ULL << Lg2) - 1;
+  unsigned AddReg = emitAdd_ri_(VT, Src0Reg, /*IsKill=*/false, Pow2MinusOne);
   if (!AddReg)
     return false;
 
@@ -4556,6 +4560,79 @@ bool AArch64FastISel::selectSDiv(const Instruction *I) {
   return true;
 }
 
+/// This is mostly a copy of the existing FastISel GEP code, but we have to
+/// duplicate it for AArch64, because otherwise we would bail out even for
+/// simple cases. This is because the standard fastEmit functions don't cover
+/// MUL at all and ADD is lowered very inefficientily.
+bool AArch64FastISel::selectGetElementPtr(const Instruction *I) {
+  unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
+  if (!N)
+    return false;
+  bool NIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
+
+  // Keep a running tab of the total offset to coalesce multiple N = N + Offset
+  // into a single N = N + TotalOffset.
+  uint64_t TotalOffs = 0;
+  Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
+  MVT VT = TLI.getPointerTy();
+  for (auto OI = std::next(I->op_begin()), E = I->op_end(); OI != E; ++OI) {
+    const Value *Idx = *OI;
+    if (auto *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
+      unsigned Field = cast<ConstantInt>(Idx)->getZExtValue();
+      // N = N + Offset
+      if (Field)
+        TotalOffs += DL.getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
+      Ty = StTy->getElementType(Field);
+    } else {
+      Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
+      // If this is a constant subscript, handle it quickly.
+      if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
+        if (CI->isZero())
+          continue;
+        // N = N + Offset
+        TotalOffs +=
+            DL.getTypeAllocSize(Ty) * cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
+        continue;
+      }
+      if (TotalOffs) {
+        N = emitAdd_ri_(VT, N, NIsKill, TotalOffs);
+        if (!N)
+          return false;
+        NIsKill = true;
+        TotalOffs = 0;
+      }
+
+      // N = N + Idx * ElementSize;
+      uint64_t ElementSize = DL.getTypeAllocSize(Ty);
+      std::pair<unsigned, bool> Pair = getRegForGEPIndex(Idx);
+      unsigned IdxN = Pair.first;
+      bool IdxNIsKill = Pair.second;
+      if (!IdxN)
+        return false;
+
+      if (ElementSize != 1) {
+        unsigned C = fastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, ElementSize);
+        if (!C)
+          return false;
+        IdxN = emitMul_rr(VT, IdxN, IdxNIsKill, C, true);
+        if (!IdxN)
+          return false;
+        IdxNIsKill = true;
+      }
+      N = fastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, NIsKill, IdxN, IdxNIsKill);
+      if (!N)
+        return false;
+    }
+  }
+  if (TotalOffs) {
+    N = emitAdd_ri_(VT, N, NIsKill, TotalOffs);
+    if (!N)
+      return false;
+  }
+  updateValueMap(I, N);
+  return true;
+}
+
 bool AArch64FastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
   switch (I->getOpcode()) {
   default:
@@ -4627,6 +4704,8 @@ bool AArch64FastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
     return selectRet(I);
   case Instruction::FRem:
     return selectFRem(I);
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    return selectGetElementPtr(I);
   }
 
   // fall-back to target-independent instruction selection.