R600/SI: Add pattern for bswap
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIISelLowering.cpp
index 1a61568b5dd9717ac81585299df1d8e655a90e53..039282939f17a10d3ee2a9e8aa2432b41d898974 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#ifdef _MSC_VER
+// Provide M_PI.
+#define _USE_MATH_DEFINES
+#include <cmath>
+#endif
+
 #include "SIISelLowering.h"
 #include "AMDGPU.h"
 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
@@ -19,6 +25,7 @@
 #include "SIInstrInfo.h"
 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
 #include "SIRegisterInfo.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
@@ -80,8 +87,10 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
   setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
 
+  setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
+  setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
+
   // We need to custom lower vector stores from local memory
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
@@ -89,16 +98,8 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
 
-  // We need to custom lower loads/stores from private memory
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i64, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
-
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i64, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
 
@@ -116,6 +117,8 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
 
+  setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
+
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Legal);
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
@@ -181,6 +184,9 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
     MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32
   };
 
+  setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
+
   for (MVT VT : VecTypes) {
     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
       switch(Op) {
@@ -190,10 +196,12 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
       case ISD::BITCAST:
       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
-      case ISD::CONCAT_VECTORS:
       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
         break;
+      case ISD::CONCAT_VECTORS:
+        setOperationAction(Op, VT, Custom);
+        break;
       default:
         setOperationAction(Op, VT, Expand);
         break;
@@ -215,16 +223,35 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
   }
 
-  // FIXME: These should be removed and handled the same was as f32 fneg. Source
-  // modifiers also work for the double instructions.
-  setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::f64, Expand);
-  setOperationAction(ISD::FABS, MVT::f64, Expand);
+  setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
 
+  setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 
+  // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
+  // matching the constant offsets in the addressing modes.
+  setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
+
   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 }
 
@@ -232,15 +259,63 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 // TargetLowering queries
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
-                                                     unsigned AddrSpace,
-                                                     bool *IsFast) const {
+bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
+                                          EVT) const {
+  // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
+  // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
+  return false;
+}
+
+// FIXME: This really needs an address space argument. The immediate offset
+// size is different for different sets of memory instruction sets.
+
+// The single offset DS instructions have a 16-bit unsigned byte offset.
+//
+// MUBUF / MTBUF have a 12-bit unsigned byte offset, and additionally can do r +
+// r + i with addr64. 32-bit has more addressing mode options. Depending on the
+// resource constant, it can also do (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
+//
+// SMRD instructions have an 8-bit, dword offset.
+//
+bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
+                                             Type *Ty) const {
+  // No global is ever allowed as a base.
+  if (AM.BaseGV)
+    return false;
+
+  // Allow a 16-bit unsigned immediate field, since this is what DS instructions
+  // use.
+  if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
+    return false;
+
+  // Only support r+r,
+  switch (AM.Scale) {
+  case 0:  // "r+i" or just "i", depending on HasBaseReg.
+    break;
+  case 1:
+    if (AM.HasBaseReg && AM.BaseOffs)  // "r+r+i" is not allowed.
+      return false;
+    // Otherwise we have r+r or r+i.
+    break;
+  case 2:
+    if (AM.HasBaseReg || AM.BaseOffs)  // 2*r+r  or  2*r+i is not allowed.
+      return false;
+    // Allow 2*r as r+r.
+    break;
+  default: // Don't allow n * r
+    return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
+                                                      unsigned AddrSpace,
+                                                      unsigned Align,
+                                                      bool *IsFast) const {
   if (IsFast)
     *IsFast = false;
 
-  // XXX: This depends on the address space and also we may want to revist
-  // the alignment values we specify in the DataLayout.
-
   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
   // which isn't a simple VT.
   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
@@ -250,53 +325,85 @@ bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
   // see what for specifically. The wording everywhere else seems to be the
   // same.
 
-  // 3.6.4 - Operations using pairs of VGPRs (for example: double-floats) have
-  // no alignment restrictions.
-  if (AddrSpace == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
-    // Using any pair of GPRs should be the same as any other pair.
-    if (IsFast)
-      *IsFast = true;
-    return VT.bitsGE(MVT::i64);
-  }
-
   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
   // normal loads and stores?
-  if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS)
-    return false;
+  if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
+    // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
+    // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
+    // with adjacent offsets.
+    return Align % 4 == 0;
+  }
 
   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
+  // This applies to private, global, and constant memory.
   if (IsFast)
     *IsFast = true;
   return VT.bitsGT(MVT::i32);
 }
 
-bool SITargetLowering::shouldSplitVectorType(EVT VT) const {
-  return VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16);
+EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
+                                          unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
+                                          bool ZeroMemset,
+                                          bool MemcpyStrSrc,
+                                          MachineFunction &MF) const {
+  // FIXME: Should account for address space here.
+
+  // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
+  // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
+
+  if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
+    return MVT::v4i32;
+
+  if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
+    return MVT::v2i32;
+
+  // Use the default.
+  return MVT::Other;
+}
+
+TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
+SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
+  if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
+    return TypeSplitVector;
+
+  return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
 }
 
 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
                                                          Type *Ty) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   return TII->isInlineConstant(Imm);
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
-                                         SDLoc DL, SDValue Chain,
+                                         SDLoc SL, SDValue Chain,
                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
+  const DataLayout *DL = getDataLayout();
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  const SIRegisterInfo *TRI =
+      static_cast<const SIRegisterInfo*>(Subtarget->getRegisterInfo());
+  unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
+
+  Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
+
   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
-  PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
-                                            AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
-  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, DL,
-                           MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, BasePtr,
+  PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
+  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
+                           MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), MVT::i64);
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, MVT::i64, BasePtr,
                                              DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
-  return DAG.getExtLoad(Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD, DL, VT, Chain, Ptr,
-                            MachinePointerInfo(UndefValue::get(PtrTy)), MemVT,
-                            false, false, MemVT.getSizeInBits() >> 3);
-
+  SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(getPointerTy(AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS));
+  MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
+
+  return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD,
+                     VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
+                     false, // isVolatile
+                     true, // isNonTemporal
+                     true, // isInvariant
+                     DL->getABITypeAlignment(Ty)); // Alignment
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
@@ -307,7 +414,9 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
                                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 
-  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetMachine &TM = getTargetMachine();
+  const SIRegisterInfo *TRI =
+      static_cast<const SIRegisterInfo*>(TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo());
 
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
@@ -316,20 +425,20 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
   assert(CallConv == CallingConv::C);
 
   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
-  uint32_t Skipped = 0;
+  BitVector Skipped(Ins.size());
 
   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 
     // First check if it's a PS input addr
-    if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
+    if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
         !Arg.Flags.isByVal()) {
 
       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
 
       if (!Arg.Used) {
         // We can savely skip PS inputs
-        Skipped |= 1 << i;
+        Skipped.set(i);
         ++PSInputNum;
         continue;
       }
@@ -338,7 +447,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     }
 
     // Second split vertices into their elements
-    if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
+    if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
       ISD::InputArg NewArg = Arg;
       NewArg.Flags.setSplit();
       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
@@ -354,30 +463,51 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
       }
 
-    } else if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE) {
+    } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
       Splits.push_back(Arg);
     }
   }
 
   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
-  CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(),
-                 getTargetMachine(), ArgLocs, *DAG.getContext());
+  CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
+                 *DAG.getContext());
 
   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
+      (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
     Info->PSInputAddr |= 1;
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
   }
 
   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
-    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+       // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
+    Info->NumUserSGPRs = 4;
+
+    unsigned InputPtrReg =
+        TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
+    unsigned InputPtrRegLo =
+        TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
+    unsigned InputPtrRegHi =
+        TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
+
+    unsigned ScratchPtrReg =
+        TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_PTR);
+    unsigned ScratchPtrRegLo =
+        TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
+    unsigned ScratchPtrRegHi =
+        TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
+
+    CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegLo);
+    CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegHi);
+    CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegLo);
+    CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegHi);
+    MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+    MF.addLiveIn(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
   }
 
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
                             Splits);
   }
@@ -387,7 +517,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
 
     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
-    if (Skipped & (1 << i)) {
+    if (Skipped[i]) {
       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
       continue;
     }
@@ -398,12 +528,25 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     if (VA.isMemLoc()) {
       VT = Ins[i].VT;
       EVT MemVT = Splits[i].VT;
+      const unsigned Offset = 36 + VA.getLocMemOffset();
       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
       // thread group and global sizes.
       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, DAG.getRoot(),
-                                   36 + VA.getLocMemOffset(),
-                                   Ins[i].Flags.isSExt());
+                                   Offset, Ins[i].Flags.isSExt());
+
+      const PointerType *ParamTy =
+          dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].OrigArgIndex));
+      if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
+          ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
+        // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
+        // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
+        // real pointers, so we can't guarantee their size.
+        Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
+                          DAG.getValueType(MVT::i16));
+      }
+
       InVals.push_back(Arg);
+      Info->ABIArgOffset = Offset + MemVT.getStoreSize();
       continue;
     }
     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
@@ -456,8 +599,8 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
 
   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 
   switch (MI->getOpcode()) {
@@ -496,8 +639,6 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
       .addImm(1)  // SRC1 modifiers
       .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
-      .addImm(0)  // SRC2 modifiers
-      .addImm(0)  // src2
       .addImm(0)  // CLAMP
       .addImm(0); // OMOD
     MI->eraseFromParent();
@@ -515,47 +656,18 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MI->eraseFromParent();
     break;
   }
-  case AMDGPU::FABS_SI: {
-    MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32),
-            Reg)
-            .addImm(0x7fffffff);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_AND_B32_e32),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
-            .addReg(Reg);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
-  case AMDGPU::FNEG_SI: {
-    MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32),
-            Reg)
-            .addImm(0x80000000);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_XOR_B32_e32),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
-            .addReg(Reg);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
   case AMDGPU::FCLAMP_SI: {
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F32_e64),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addImm(0) // SRC0 modifiers
-            .addOperand(MI->getOperand(1))
-            .addImm(0) // SRC1 modifiers
-            .addImm(0) // SRC1
-            .addImm(1) // CLAMP
-            .addImm(0); // OMOD
+    const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+        getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+    DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+    unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_ADD_F32_e64), DestReg)
+      .addImm(0) // SRC0 modifiers
+      .addOperand(MI->getOperand(1))
+      .addImm(0) // SRC1 modifiers
+      .addImm(0) // SRC1
+      .addImm(1) // CLAMP
+      .addImm(0); // OMOD
     MI->eraseFromParent();
   }
   }
@@ -596,140 +708,31 @@ bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
-  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
-  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
   switch (Op.getOpcode()) {
   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
+  case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
   case ISD::LOAD: {
-    LoadSDNode *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op);
-    if (Op.getValueType().isVector() &&
-        (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS ||
-         Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS ||
-         (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS &&
-          Op.getValueType().getVectorNumElements() > 4))) {
-      SDValue MergedValues[2] = {
-        SplitVectorLoad(Op, DAG),
-        Load->getChain()
-      };
-      return DAG.getMergeValues(MergedValues, SDLoc(Op));
-    } else {
-      return LowerLOAD(Op, DAG);
-    }
+    SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
+    assert((!Result.getNode() ||
+            Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
+           "Load should return a value and a chain");
+    return Result;
   }
 
+  case ISD::FSIN:
+  case ISD::FCOS:
+    return LowerTrig(Op, DAG);
   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
+  case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
-  case ISD::GlobalAddress: return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
-  case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
-    unsigned IntrinsicID =
-                         cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
-    EVT VT = Op.getValueType();
-    SDLoc DL(Op);
-    //XXX: Hardcoded we only use two to store the pointer to the parameters.
-    unsigned NumUserSGPRs = 2;
-    switch (IntrinsicID) {
-    default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0, false);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4, false);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32, false);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 0), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 1), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 2), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR0, VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR1, VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR2, VT);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
-      SDValue Ops [] = {
-        Op.getOperand(1),
-        Op.getOperand(2)
-      };
-
-      MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
-          MachinePointerInfo(),
-          MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
-          VT.getSizeInBits() / 8, 4);
-      return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
-                                     Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
-    }
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
-      return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
-                         Op.getOperand(1),
-                         Op.getOperand(2),
-                         Op.getOperand(3));
-    }
+  case ISD::GlobalAddress: {
+    MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+    SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+    return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
   }
-
-  case ISD::INTRINSIC_VOID:
-    SDValue Chain = Op.getOperand(0);
-    unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
-
-    switch (IntrinsicID) {
-      case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
-        SDLoc DL(Op);
-        SDValue Ops [] = {
-          Chain,
-          Op.getOperand(2),
-          Op.getOperand(3),
-          Op.getOperand(4),
-          Op.getOperand(5),
-          Op.getOperand(6),
-          Op.getOperand(7),
-          Op.getOperand(8),
-          Op.getOperand(9),
-          Op.getOperand(10),
-          Op.getOperand(11),
-          Op.getOperand(12),
-          Op.getOperand(13),
-          Op.getOperand(14)
-        };
-        EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
-
-        MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
-            MachinePointerInfo(),
-            MachineMemOperand::MOStore,
-            VT.getSizeInBits() / 8, 4);
-        return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
-                                       Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
-      }
-      default:
-        break;
-    }
+  case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
+  case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
   }
   return SDValue();
 }
@@ -750,6 +753,14 @@ static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
   return nullptr;
 }
 
+SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+
+  FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
+  unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
+
+  return DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
+}
+
 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
@@ -800,7 +811,9 @@ SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
       BR->getOperand(0),
       BRCOND.getOperand(2)
     };
-    DAG.MorphNodeTo(BR, ISD::BR, BR->getVTList(), Ops);
+    SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
+    DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
+    BR = NewBR.getNode();
   }
 
   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
@@ -828,47 +841,190 @@ SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
   return Chain;
 }
 
-SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
+                                             SDValue Op,
+                                             SelectionDAG &DAG) const {
+  GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
+
+  if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
+    return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
+
+  SDLoc DL(GSD);
+  const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
+  MVT PtrVT = getPointerTy(GSD->getAddressSpace());
+
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT);
+  SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
+
+  SDValue PtrLo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
+                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
+  SDValue PtrHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
+                              DAG.getConstant(1, MVT::i32));
+
+  SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ADDC, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
+                           PtrLo, GA);
+  SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ADDE, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
+                           PtrHi, DAG.getConstant(0, MVT::i32),
+                           SDValue(Lo.getNode(), 1));
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Lo, Hi);
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
+                                                  SelectionDAG &DAG) const {
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  const SIRegisterInfo *TRI =
+      static_cast<const SIRegisterInfo*>(MF.getSubtarget().getRegisterInfo());
+
+  EVT VT = Op.getValueType();
   SDLoc DL(Op);
-  LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
-  SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
-  SDValue MergedValues[2];
-  MergedValues[1] = Load->getChain();
-  if (Ret.getNode()) {
-    MergedValues[0] = Ret;
-    return DAG.getMergeValues(MergedValues, DL);
-  }
+  unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
+
+  switch (IntrinsicID) {
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z, false);
+
+  case Intrinsic::AMDGPU_read_workdim:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
+                          MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>()->ABIArgOffset,
+                          false);
+
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_X), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Y), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Z), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_X), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Y), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Z), VT);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
+    SDValue Ops[] = {
+      Op.getOperand(1),
+      Op.getOperand(2)
+    };
 
-  if (Load->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
-    return SDValue();
+    MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      MachinePointerInfo(),
+      MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
+      VT.getStoreSize(), 4);
+    return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
+                                   Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
   }
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
+                       Op.getOperand(1),
+                       Op.getOperand(2),
+                       Op.getOperand(3));
+  default:
+    return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
+  }
+}
 
-  EVT MemVT = Load->getMemoryVT();
-
-  assert(!MemVT.isVector() && "Private loads should be scalarized");
-  assert(!MemVT.isFloatingPoint() && "FP loads should be promoted to int");
+SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
+                                              SelectionDAG &DAG) const {
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  SDValue Chain = Op.getOperand(0);
+  unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
 
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Load->getBasePtr(),
-                            DAG.getConstant(2, MVT::i32));
-  Ret = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                    Load->getChain(), Ptr,
-                    DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
-                    Op.getOperand(2));
-  if (MemVT.getSizeInBits() == 64) {
-    SDValue IncPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Ptr,
-                                 DAG.getConstant(1, MVT::i32));
+  switch (IntrinsicID) {
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
+    SDLoc DL(Op);
+    SDValue Ops[] = {
+      Chain,
+      Op.getOperand(2),
+      Op.getOperand(3),
+      Op.getOperand(4),
+      Op.getOperand(5),
+      Op.getOperand(6),
+      Op.getOperand(7),
+      Op.getOperand(8),
+      Op.getOperand(9),
+      Op.getOperand(10),
+      Op.getOperand(11),
+      Op.getOperand(12),
+      Op.getOperand(13),
+      Op.getOperand(14)
+    };
 
-    SDValue LoadUpper = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                                    Load->getChain(), IncPtr,
-                                    DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
-                                    Op.getOperand(2));
+    EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
 
-    Ret = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Ret, LoadUpper);
+    MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      MachinePointerInfo(),
+      MachineMemOperand::MOStore,
+      VT.getStoreSize(), 4);
+    return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
+                                   Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
   }
+  default:
+    return SDValue();
+  }
+}
 
-  MergedValues[0] = Ret;
-  return DAG.getMergeValues(MergedValues, DL);
+SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDLoc DL(Op);
+  LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
 
+  if (Op.getValueType().isVector()) {
+    assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
+           "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
+    unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
+    assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
+    switch (Load->getAddressSpace()) {
+      default: break;
+      case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
+      case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
+        // v4 loads are supported for private and global memory.
+        if (NumElements <= 4)
+          break;
+        // fall-through
+      case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
+        return ScalarizeVectorLoad(Op, DAG);
+    }
+  }
+
+  return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
@@ -907,84 +1063,147 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
 }
 
+// Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
+// instructions.
+SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDLoc SL(Op);
+  SDValue LHS = Op.getOperand(0);
+  SDValue RHS = Op.getOperand(1);
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
+
+  if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
+    if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
+        CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
+      // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
+      // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
+      // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
+      // use it as long as we aren't trying to use denormals.
+
+      // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
+      //
+      // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
+      // error seems really high at 2^29 ULP.
+      if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
+
+      // 1.0 / x -> rcp(x)
+      return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
+    }
+  }
+
+  if (Unsafe) {
+    // Turn into multiply by the reciprocal.
+    // x / y -> x * (1.0 / y)
+    SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
+    return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip);
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
+  if (FastLowered.getNode())
+    return FastLowered;
+
+  // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
+  // selection error for now rather than do something incorrect.
+  if (Subtarget->hasFP32Denormals())
+    return SDValue();
+
+  SDLoc SL(Op);
+  SDValue LHS = Op.getOperand(0);
+  SDValue RHS = Op.getOperand(1);
+
+  SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
+
+  const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
+  const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, MVT::f32);
+
+  const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
+  const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, MVT::f32);
+
+  const SDValue One = DAG.getTargetConstantFP(1.0, MVT::f32);
+
+  EVT SetCCVT = getSetCCResultType(*DAG.getContext(), MVT::f32);
+
+  SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
+
+  SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
+
+  r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
+
+  SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
+
+  SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
+
+  return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+
+  if (VT == MVT::f32)
+    return LowerFDIV32(Op, DAG);
+
+  if (VT == MVT::f64)
+    return LowerFDIV64(Op, DAG);
+
+  llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
+}
+
 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   SDLoc DL(Op);
   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
   EVT VT = Store->getMemoryVT();
 
+  // These stores are legal.
+  if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS &&
+      VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() == 2 &&
+      VT.getVectorElementType() == MVT::i32)
+    return SDValue();
+
+  if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
+    if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
+      return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
+    return SDValue();
+  }
+
   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
   if (Ret.getNode())
     return Ret;
 
   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
-      return SplitVectorStore(Op, DAG);
+      return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
 
   if (VT == MVT::i1)
     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
 
-  if (Store->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS)
-    return SDValue();
+  return SDValue();
+}
 
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
-                            DAG.getConstant(2, MVT::i32));
-  SDValue Chain = Store->getChain();
-  SmallVector<SDValue, 8> Values;
-
-  if (Store->isTruncatingStore()) {
-    unsigned Mask = 0;
-    if (Store->getMemoryVT() == MVT::i8) {
-      Mask = 0xff;
-    } else if (Store->getMemoryVT() == MVT::i16) {
-      Mask = 0xffff;
-    }
-    SDValue Dst = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                              Chain, Store->getBasePtr(),
-                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
-    SDValue ByteIdx = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
-                                  DAG.getConstant(0x3, MVT::i32));
-    SDValue ShiftAmt = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32, ByteIdx,
-                                   DAG.getConstant(3, MVT::i32));
-    SDValue MaskedValue = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getValue(),
-                                      DAG.getConstant(Mask, MVT::i32));
-    SDValue ShiftedValue = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32,
-                                       MaskedValue, ShiftAmt);
-    SDValue RotrAmt = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i32,
-                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32), ShiftAmt);
-    SDValue DstMask = DAG.getNode(ISD::ROTR, DL, MVT::i32,
-                                  DAG.getConstant(Mask, MVT::i32),
-                                  RotrAmt);
-    Dst = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Dst, DstMask);
-    Dst = DAG.getNode(ISD::OR, DL, MVT::i32, Dst, ShiftedValue);
-
-    Values.push_back(Dst);
-  } else if (VT == MVT::i64) {
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
-      Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
-                       Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)));
-    }
-  } else if (VT == MVT::i128) {
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
-      for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
-        Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
-                           DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i64,
-                           Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)),
-                         DAG.getConstant(j, MVT::i32)));
-      }
-    }
-  } else {
-    Values.push_back(Store->getValue());
-  }
+SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDValue Arg = Op.getOperand(0);
+  SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, SDLoc(Op), VT,
+        DAG.getNode(ISD::FMUL, SDLoc(Op), VT, Arg,
+          DAG.getConstantFP(0.5 / M_PI, VT)));
 
-  for (unsigned i = 0; i < Values.size(); ++i) {
-    SDValue PartPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32,
-                                  Ptr, DAG.getConstant(i, MVT::i32));
-    Chain = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_STORE, DL, MVT::Other,
-                        Chain, Values[i], PartPtr,
-                        DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
+  switch (Op.getOpcode()) {
+  case ISD::FCOS:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
+  case ISD::FSIN:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
+  default:
+    llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
   }
-  return Chain;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -1081,6 +1300,56 @@ SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
   return SDValue();
 }
 
+// (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
+
+// This is a variant of
+// (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
+//
+// The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
+// that would increase the number of instructions.
+//
+// This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
+// memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
+// a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
+// operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
+// and may allow the remaining use to also be simplified.
+//
+SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
+                                               unsigned AddrSpace,
+                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SDValue N0 = N->getOperand(0);
+  SDValue N1 = N->getOperand(1);
+
+  if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
+  if (!CN1)
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
+  if (!CAdd)
+    return SDValue();
+
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+
+  // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
+  // mode offset.
+  APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
+  if (!TII->canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace))
+    return SDValue();
+
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+  SDLoc SL(N);
+  EVT VT = N->getValueType(0);
+
+  SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
+  SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, MVT::i32);
+
+  return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
+}
+
 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
@@ -1089,20 +1358,6 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
 
   switch (N->getOpcode()) {
     default: return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
-    case ISD::SELECT_CC: {
-      ConstantSDNode *True, *False;
-      // i1 selectcc(l, r, -1, 0, cc) -> i1 setcc(l, r, cc)
-      if ((True = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2)))
-          && (False = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(3)))
-          && True->isAllOnesValue()
-          && False->isNullValue()
-          && VT == MVT::i1) {
-        return DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, VT, N->getOperand(0),
-                           N->getOperand(1), N->getOperand(4));
-
-      }
-      break;
-    }
     case ISD::SETCC: {
       SDValue Arg0 = N->getOperand(0);
       SDValue Arg1 = N->getOperand(1);
@@ -1146,16 +1401,151 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
 
   case ISD::UINT_TO_FP: {
     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
+
+  case ISD::FADD: {
+    if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
+      break;
+
+    EVT VT = N->getValueType(0);
+    if (VT != MVT::f32)
+      break;
+
+    SDValue LHS = N->getOperand(0);
+    SDValue RHS = N->getOperand(1);
+
+    // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
+    // source modiifiers is a pain.
+
+    // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
+    if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
+      SDValue A = LHS.getOperand(0);
+      if (A == LHS.getOperand(1)) {
+        const SDValue Two = DAG.getTargetConstantFP(2.0, MVT::f32);
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, Two, A, RHS);
+      }
+    }
+
+    // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
+    if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
+      SDValue A = RHS.getOperand(0);
+      if (A == RHS.getOperand(1)) {
+        const SDValue Two = DAG.getTargetConstantFP(2.0, MVT::f32);
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, Two, A, LHS);
+      }
+    }
+
+    break;
+  }
+  case ISD::FSUB: {
+    if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
+      break;
+
+    EVT VT = N->getValueType(0);
+
+    // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
+    // DAG combines and folds them into the mad.
+    if (VT == MVT::f32) {
+      SDValue LHS = N->getOperand(0);
+      SDValue RHS = N->getOperand(1);
+
+      if (LHS.getOpcode() == ISD::FMUL) {
+        // (fsub (fmul a, b), c) -> mad a, b, (fneg c)
+
+        SDValue A = LHS.getOperand(0);
+        SDValue B = LHS.getOperand(1);
+        SDValue C = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS);
+
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, A, B, C);
+      }
+
+      if (RHS.getOpcode() == ISD::FMUL) {
+        // (fsub c, (fmul a, b)) -> mad (fneg a), b, c
+
+        SDValue A = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS.getOperand(0));
+        SDValue B = RHS.getOperand(1);
+        SDValue C = LHS;
+
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, A, B, C);
+      }
+
+      if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
+        // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
+
+        SDValue A = LHS.getOperand(0);
+        if (A == LHS.getOperand(1)) {
+          const SDValue Two = DAG.getTargetConstantFP(2.0, MVT::f32);
+          SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS);
+
+          return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, Two, A, NegRHS);
+        }
+      }
+
+      if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
+        // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
+
+        SDValue A = RHS.getOperand(0);
+        if (A == RHS.getOperand(1)) {
+          const SDValue NegTwo = DAG.getTargetConstantFP(-2.0, MVT::f32);
+          return DAG.getNode(AMDGPUISD::MAD, DL, VT, NegTwo, A, LHS);
+        }
+      }
+    }
+
+    break;
   }
   }
+  case ISD::LOAD:
+  case ISD::STORE:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD:
+  case ISD::ATOMIC_STORE:
+  case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
+  case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
+  case ISD::ATOMIC_SWAP:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX: { // TODO: Target mem intrinsics.
+    if (DCI.isBeforeLegalize())
+      break;
 
+    MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
+    SDValue Ptr = MemNode->getBasePtr();
+
+    // TODO: We could also do this for multiplies.
+    unsigned AS = MemNode->getAddressSpace();
+    if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
+      SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
+      if (NewPtr) {
+        SmallVector<SDValue, 8> NewOps;
+        for (unsigned I = 0, E = MemNode->getNumOperands(); I != E; ++I)
+          NewOps.push_back(MemNode->getOperand(I));
+
+        NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
+        return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(MemNode, NewOps), 0);
+      }
+    }
+    break;
+  }
+  }
   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
 }
 
 /// \brief Test if RegClass is one of the VSrc classes
 static bool isVSrc(unsigned RegClass) {
-  return AMDGPU::VSrc_32RegClassID == RegClass ||
-         AMDGPU::VSrc_64RegClassID == RegClass;
+  switch(RegClass) {
+    default: return false;
+    case AMDGPU::VSrc_32RegClassID:
+    case AMDGPU::VCSrc_32RegClassID:
+    case AMDGPU::VSrc_64RegClassID:
+    case AMDGPU::VCSrc_64RegClassID:
+      return true;
+  }
 }
 
 /// \brief Test if RegClass is one of the SSrc classes
@@ -1202,8 +1592,8 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
                                bool &ScalarSlotUsed) const {
 
   MachineSDNode *Mov = dyn_cast<MachineSDNode>(Operand);
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   if (!Mov || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
     return false;
 
@@ -1237,8 +1627,8 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
 
 const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
                                    SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
 
   if (!Op->isMachineOpcode()) {
@@ -1267,10 +1657,9 @@ const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
     // If the COPY_TO_REGCLASS instruction is copying to a VSrc register
     // class, then the register class for the value could be either a
     // VReg or and SReg.  In order to get a more accurate
-    if (OpClassID == AMDGPU::VSrc_32RegClassID ||
-        OpClassID == AMDGPU::VSrc_64RegClassID) {
+    if (isVSrc(OpClassID))
       return getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
-    }
+
     return TRI.getRegClass(OpClassID);
   case AMDGPU::EXTRACT_SUBREG: {
     int SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
@@ -1290,7 +1679,8 @@ const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
 /// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
 bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
                                     unsigned RegClass) const {
-  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI =
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
   const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
   if (!RC) {
     return false;
@@ -1298,37 +1688,6 @@ bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
   return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(RC);
 }
 
-/// \brief Make sure that we don't exeed the number of allowed scalars
-void SITargetLowering::ensureSRegLimit(SelectionDAG &DAG, SDValue &Operand,
-                                       unsigned RegClass,
-                                       bool &ScalarSlotUsed) const {
-
-  // First map the operands register class to a destination class
-  if (RegClass == AMDGPU::VSrc_32RegClassID)
-    RegClass = AMDGPU::VReg_32RegClassID;
-  else if (RegClass == AMDGPU::VSrc_64RegClassID)
-    RegClass = AMDGPU::VReg_64RegClassID;
-  else
-    return;
-
-  // Nothing to do if they fit naturally
-  if (fitsRegClass(DAG, Operand, RegClass))
-    return;
-
-  // If the scalar slot isn't used yet use it now
-  if (!ScalarSlotUsed) {
-    ScalarSlotUsed = true;
-    return;
-  }
-
-  // This is a conservative aproach. It is possible that we can't determine the
-  // correct register class and copy too often, but better safe than sorry.
-  SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
-  SDNode *Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
-                                    Operand.getValueType(), Operand, RC);
-  Operand = SDValue(Node, 0);
-}
-
 /// \returns true if \p Node's operands are different from the SDValue list
 /// \p Ops
 static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
@@ -1340,14 +1699,15 @@ static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
   return false;
 }
 
-/// \brief Try to fold the Nodes operands into the Node
-SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
-                                       SelectionDAG &DAG) const {
-
+/// TODO: This needs to be removed. It's current primary purpose is to fold
+/// immediates into operands when legal. The legalization parts are redundant
+/// with SIInstrInfo::legalizeOperands which is called in a post-isel hook.
+SDNode *SITargetLowering::legalizeOperands(MachineSDNode *Node,
+                                           SelectionDAG &DAG) const {
   // Original encoding (either e32 or e64)
   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
 
   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
@@ -1360,13 +1720,6 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
   assert(!DescRev || DescRev->getNumDefs() == NumDefs);
   assert(!DescRev || DescRev->getNumOperands() == NumOps);
 
-  // e64 version if available, -1 otherwise
-  int OpcodeE64 = AMDGPU::getVOPe64(Opcode);
-  const MCInstrDesc *DescE64 = OpcodeE64 == -1 ? nullptr : &TII->get(OpcodeE64);
-  int InputModifiers[3] = {0};
-
-  assert(!DescE64 || DescE64->getNumDefs() == NumDefs);
-
   int32_t Immediate = Desc->getSize() == 4 ? 0 : -1;
   bool HaveVSrc = false, HaveSSrc = false;
 
@@ -1396,9 +1749,17 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
   // No scalar allowed when we have both VSrc and SSrc
   bool ScalarSlotUsed = HaveVSrc && HaveSSrc;
 
+  // If this instruction has an implicit use of VCC, then it can't use the
+  // constant bus.
+  for (unsigned i = 0, e = Desc->getNumImplicitUses(); i != e; ++i) {
+    if (Desc->ImplicitUses[i] == AMDGPU::VCC) {
+      ScalarSlotUsed = true;
+      break;
+    }
+  }
+
   // Second go over the operands and try to fold them
   std::vector<SDValue> Ops;
-  bool Promote2e64 = false;
   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(), Op = NumDefs;
        i != e && Op < NumOps; ++i, ++Op) {
 
@@ -1413,11 +1774,9 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
     // Is this a VSrc or SSrc operand?
     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
     if (isVSrc(RegClass) || isSSrc(RegClass)) {
-      // Try to fold the immediates
-      if (!foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
-        // Folding didn't work, make sure we don't hit the SReg limit.
-        ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
-      }
+      // Try to fold the immediates. If this ends up with multiple constant bus
+      // uses, it will be legalized later.
+      foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed);
       continue;
     }
 
@@ -1439,66 +1798,6 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
         continue;
       }
     }
-
-    if (Immediate)
-      continue;
-
-    if (DescE64) {
-      // Test if it makes sense to switch to e64 encoding
-      unsigned OtherRegClass = DescE64->OpInfo[Op].RegClass;
-      if (!isVSrc(OtherRegClass) && !isSSrc(OtherRegClass))
-        continue;
-
-      int32_t TmpImm = -1;
-      if (foldImm(Ops[i], TmpImm, ScalarSlotUsed) ||
-          (!fitsRegClass(DAG, Ops[i], RegClass) &&
-           fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
-
-        // Switch to e64 encoding
-        Immediate = -1;
-        Promote2e64 = true;
-        Desc = DescE64;
-        DescE64 = nullptr;
-      }
-    }
-
-    if (!DescE64 && !Promote2e64)
-      continue;
-    if (!Operand.isMachineOpcode())
-      continue;
-    if (Operand.getMachineOpcode() == AMDGPU::FNEG_SI) {
-      Ops.pop_back();
-      Ops.push_back(Operand.getOperand(0));
-      InputModifiers[i] = 1;
-      Promote2e64 = true;
-      if (!DescE64)
-        continue;
-      Desc = DescE64;
-      DescE64 = nullptr;
-    }
-    else if (Operand.getMachineOpcode() == AMDGPU::FABS_SI) {
-      Ops.pop_back();
-      Ops.push_back(Operand.getOperand(0));
-      InputModifiers[i] = 2;
-      Promote2e64 = true;
-      if (!DescE64)
-        continue;
-      Desc = DescE64;
-      DescE64 = nullptr;
-    }
-  }
-
-  if (Promote2e64) {
-    std::vector<SDValue> OldOps(Ops);
-    Ops.clear();
-    for (unsigned i = 0; i < OldOps.size(); ++i) {
-      // src_modifier
-      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(InputModifiers[i], MVT::i32));
-      Ops.push_back(OldOps[i]);
-    }
-    // Add the modifier flags while promoting
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i)
-      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
   }
 
   // Add optional chain and glue
@@ -1607,46 +1906,87 @@ void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
   }
 }
 
+/// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
+/// with frame index operands.
+/// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
+void SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
+                                                     SelectionDAG &DAG) const {
+
+  SmallVector<SDValue, 8> Ops;
+  for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
+    if (!isa<FrameIndexSDNode>(Node->getOperand(i))) {
+      Ops.push_back(Node->getOperand(i));
+      continue;
+    }
+
+    SDLoc DL(Node);
+    Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
+                                     Node->getOperand(i).getValueType(),
+                                     Node->getOperand(i)), 0));
+  }
+
+  DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
+}
+
 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
                                           SelectionDAG &DAG) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   Node = AdjustRegClass(Node, DAG);
 
   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
     adjustWritemask(Node, DAG);
 
-  return foldOperands(Node, DAG);
+  if (Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG) {
+    legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
+    return Node;
+  }
+
+  return legalizeOperands(Node, DAG);
 }
 
 /// \brief Assign the register class depending on the number of
 /// bits set in the writemask
 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
                                                      SDNode *Node) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-  if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+
+  TII->legalizeOperands(MI);
+
+  if (TII->isMIMG(MI->getOpcode())) {
+    unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
+    unsigned BitsSet = 0;
+    for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
+      BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
+
+    const TargetRegisterClass *RC;
+    switch (BitsSet) {
+    default: return;
+    case 1:  RC = &AMDGPU::VReg_32RegClass; break;
+    case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
+    case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
+    }
+
+    unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
+    MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
+    MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
+    MRI.setRegClass(VReg, RC);
     return;
+  }
 
-  unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
-  unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
-  unsigned BitsSet = 0;
-  for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
-    BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
+  // Replace unused atomics with the no return version.
+  int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI->getOpcode());
+  if (NoRetAtomicOp != -1) {
+    if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
+      MI->setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
+      MI->RemoveOperand(0);
+    }
 
-  const TargetRegisterClass *RC;
-  switch (BitsSet) {
-  default: return;
-  case 1:  RC = &AMDGPU::VReg_32RegClass; break;
-  case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
-  case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
+    return;
   }
-
-  unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
-  MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
-  MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
-  MRI.setRegClass(VReg, RC);
 }
 
 MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
@@ -1674,12 +2014,20 @@ MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
       return N;
     }
     ConstantSDNode *Offset = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
-    SDValue Ops[] = {
-      SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC, DL, MVT::i128,
-                                 DAG.getConstant(0, MVT::i64)), 0),
-      N->getOperand(0),
-      DAG.getConstant(Offset->getSExtValue() << 2, MVT::i32)
-    };
+    MachineSDNode *RSrc = DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC, DL,
+                                             MVT::i128,
+                                             DAG.getConstant(0, MVT::i64));
+
+    SmallVector<SDValue, 8> Ops;
+    Ops.push_back(SDValue(RSrc, 0));
+    Ops.push_back(N->getOperand(0));
+    Ops.push_back(DAG.getConstant(Offset->getSExtValue() << 2, MVT::i32));
+
+    // Copy remaining operands so we keep any chain and glue nodes that follow
+    // the normal operands.
+    for (unsigned I = 2, E = N->getNumOperands(); I != E; ++I)
+      Ops.push_back(N->getOperand(I));
+
     return DAG.getMachineNode(NewOpcode, DL, N->getVTList(), Ops);
   }
   }