R600/SI: Remove VReg_32 register class
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIISelLowering.cpp
index 09e319a3a5d5598416e569cda54160bdfe9b2e93..f132bf1548a3d036dbcc7def8d0a10f26596a58a 100644 (file)
@@ -25,6 +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"
@@ -43,7 +44,7 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
@@ -52,29 +53,14 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
 
   computeRegisterProperties();
 
-  // Condition Codes
-  setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f32, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f32, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f32, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f32, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f32, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f32, Expand);
-
-  setCondCodeAction(ISD::SETONE, MVT::f64, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUEQ, MVT::f64, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUGE, MVT::f64, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETUGT, MVT::f64, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETULE, MVT::f64, Expand);
-  setCondCodeAction(ISD::SETULT, MVT::f64, Expand);
-
   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
@@ -89,6 +75,11 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
 
+  setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f32, Legal);
+  setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f32, Legal);
+  setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
+  setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
+
   // We need to custom lower vector stores from local memory
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
@@ -102,8 +93,6 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
 
-  setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f32, Promote);
-  AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f32, MVT::i32);
   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
@@ -116,6 +105,8 @@ 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);
@@ -128,8 +119,7 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
 
-  setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Custom);
-
+  setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Legal);
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
 
   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
@@ -167,9 +157,6 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
 
-  setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i64, Expand);
-  setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i64, Expand);
-
   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
@@ -225,9 +212,14 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 
   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
 
+  setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
+  setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
+  setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
-
+  setTargetDAGCombine(ISD::AND);
+  setTargetDAGCombine(ISD::OR);
   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 
   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
@@ -257,6 +249,13 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 // TargetLowering queries
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+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.
 
@@ -373,13 +372,17 @@ SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
                                          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(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
   SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
-                           MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
+                           MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), MVT::i64);
   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, MVT::i64, BasePtr,
                                              DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
   SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(getPointerTy(AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS));
@@ -401,8 +404,9 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
                                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 
-  const TargetRegisterInfo *TRI =
-      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
+  const TargetMachine &TM = getTargetMachine();
+  const SIRegisterInfo *TRI =
+      static_cast<const SIRegisterInfo*>(TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo());
 
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
@@ -411,7 +415,7 @@ 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];
@@ -424,7 +428,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
 
       if (!Arg.Used) {
         // We can savely skip PS inputs
-        Skipped |= 1 << i;
+        Skipped.set(i);
         ++PSInputNum;
         continue;
       }
@@ -469,13 +473,31 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
        // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
-    Info->NumUserSGPRs = 4;
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR2);
-    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR3);
-    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
-    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR2_SGPR3, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+    if (Subtarget->isAmdHsaOS())
+      Info->NumUserSGPRs = 2;  // FIXME: Need to support scratch buffers.
+    else
+      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->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
@@ -488,23 +510,36 @@ 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;
     }
 
     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
-    EVT VT = VA.getLocVT();
+    MVT VT = VA.getLocVT();
 
     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!");
@@ -559,67 +594,11 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
   const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
       getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
-  MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 
   switch (MI->getOpcode()) {
   default:
     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
   case AMDGPU::BRANCH: return BB;
-  case AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC: {
-    unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
-    unsigned SubRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
-    unsigned SubRegHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_64RegClass);
-    unsigned SubRegHiHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
-    unsigned SubRegHiLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SubRegLo)
-            .addOperand(MI->getOperand(1));
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiLo)
-            .addImm(0);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiHi)
-            .addImm(AMDGPU::RSRC_DATA_FORMAT >> 32);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SubRegHi)
-            .addReg(SubRegHiLo)
-            .addImm(AMDGPU::sub0)
-            .addReg(SubRegHiHi)
-            .addImm(AMDGPU::sub1);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SuperReg)
-            .addReg(SubRegLo)
-            .addImm(AMDGPU::sub0_sub1)
-            .addReg(SubRegHi)
-            .addImm(AMDGPU::sub2_sub3);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
-  case AMDGPU::SI_BUFFER_RSRC: {
-    unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
-    unsigned Args[4];
-    for (unsigned i = 0, e = 4; i < e; ++i) {
-      MachineOperand &Arg = MI->getOperand(i + 1);
-
-      if (Arg.isReg()) {
-        Args[i] = Arg.getReg();
-        continue;
-      }
-
-      assert(Arg.isImm());
-      unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
-      BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), Reg)
-              .addImm(Arg.getImm());
-      Args[i] = Reg;
-    }
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE),
-            SuperReg)
-            .addReg(Args[0])
-            .addImm(AMDGPU::sub0)
-            .addReg(Args[1])
-            .addImm(AMDGPU::sub1)
-            .addReg(Args[2])
-            .addImm(AMDGPU::sub2)
-            .addReg(Args[3])
-            .addImm(AMDGPU::sub3);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
   case AMDGPU::V_SUB_F64: {
     unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
     BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64), DestReg)
@@ -644,29 +623,15 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MI->eraseFromParent();
     break;
   }
-  case AMDGPU::FCLAMP_SI: {
-    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();
-  }
   }
   return BB;
 }
 
-EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
+EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &Ctx, EVT VT) const {
   if (!VT.isVector()) {
     return MVT::i1;
   }
-  return MVT::getVectorVT(MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
+  return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
 }
 
 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
@@ -743,16 +708,9 @@ static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
 
 SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 
-  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
-  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
-      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
-  const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
   FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
   unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
 
-  CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-    TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_WAVE_OFFSET), MVT::i32);
-
   return DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
 }
 
@@ -867,7 +825,8 @@ SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
                                                   SelectionDAG &DAG) const {
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
-  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+  const SIRegisterInfo *TRI =
+      static_cast<const SIRegisterInfo*>(MF.getSubtarget().getRegisterInfo());
 
   EVT VT = Op.getValueType();
   SDLoc DL(Op);
@@ -875,41 +834,56 @@ SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
 
   switch (IntrinsicID) {
   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
-    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0, false);
+    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(), 4, false);
+    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(), 8, false);
+    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(), 12, false);
+    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(), 16, false);
+    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(), 20, false);
+    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(), 24, false);
+    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(), 28, false);
+    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(), 32, false);
+    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,
-      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 0), VT);
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_X), VT);
   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 1), VT);
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Y), VT);
   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 2), VT);
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Z), VT);
   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
-    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                AMDGPU::VGPR0, VT);
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_X), VT);
   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
-    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                AMDGPU::VGPR1, VT);
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Y), VT);
   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
-    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                AMDGPU::VGPR2, VT);
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
+      TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Z), VT);
   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
     SDValue Ops[] = {
       Op.getOperand(1),
@@ -1329,33 +1303,209 @@ SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
 }
 
+SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
+                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  if (DCI.isBeforeLegalize())
+    return SDValue();
+
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+
+  // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
+  // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
+  SDValue LHS = N->getOperand(0);
+  SDValue RHS = N->getOperand(1);
+
+  if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC &&
+      RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
+    ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
+    ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
+
+    SDValue X = LHS.getOperand(0);
+    SDValue Y = RHS.getOperand(0);
+    if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
+      return SDValue();
+
+    if (LCC == ISD::SETO) {
+      if (X != LHS.getOperand(1))
+        return SDValue();
+
+      if (RCC == ISD::SETUNE) {
+        const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
+        if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
+          return SDValue();
+
+        const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
+                              SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
+                              SIInstrFlags::N_ZERO |
+                              SIInstrFlags::P_ZERO |
+                              SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
+                              SIInstrFlags::P_NORMAL;
+
+        static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
+                          SIInstrFlags::Q_NAN |
+                          SIInstrFlags::N_INFINITY |
+                          SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
+                      "mask not equal");
+
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SDLoc(N), MVT::i1,
+                           X, DAG.getConstant(Mask, MVT::i32));
+      }
+    }
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
+                                           DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+  SDValue LHS = N->getOperand(0);
+  SDValue RHS = N->getOperand(1);
+
+  // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
+  if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
+      RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
+    SDValue Src = LHS.getOperand(0);
+    if (Src != RHS.getOperand(0))
+      return SDValue();
+
+    const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
+    const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
+    if (!CLHS || !CRHS)
+      return SDValue();
+
+    // Only 10 bits are used.
+    static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
+
+    uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SDLoc(N), MVT::i1,
+                       Src, DAG.getConstant(NewMask, MVT::i32));
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
+                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+  SDValue Mask = N->getOperand(1);
+
+  // fp_class x, 0 -> false
+  if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
+    if (CMask->isNullValue())
+      return DAG.getConstant(0, MVT::i1);
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
+  switch (Opc) {
+  case ISD::FMAXNUM:
+    return AMDGPUISD::FMAX3;
+  case AMDGPUISD::SMAX:
+    return AMDGPUISD::SMAX3;
+  case AMDGPUISD::UMAX:
+    return AMDGPUISD::UMAX3;
+  case ISD::FMINNUM:
+    return AMDGPUISD::FMIN3;
+  case AMDGPUISD::SMIN:
+    return AMDGPUISD::SMIN3;
+  case AMDGPUISD::UMIN:
+    return AMDGPUISD::UMIN3;
+  default:
+    llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
+  }
+}
+
+SDValue SITargetLowering::performMin3Max3Combine(SDNode *N,
+                                                 DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+
+  unsigned Opc = N->getOpcode();
+  SDValue Op0 = N->getOperand(0);
+  SDValue Op1 = N->getOperand(1);
+
+  // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
+  // register pressure for no benefit.
+
+  // max(max(a, b), c)
+  if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
+    SDLoc DL(N);
+    return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
+                       DL,
+                       N->getValueType(0),
+                       Op0.getOperand(0),
+                       Op0.getOperand(1),
+                       Op1);
+  }
+
+  // max(a, max(b, c))
+  if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
+    SDLoc DL(N);
+    return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
+                       DL,
+                       N->getValueType(0),
+                       Op0,
+                       Op1.getOperand(0),
+                       Op1.getOperand(1));
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
+                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+  SDLoc SL(N);
+
+  SDValue LHS = N->getOperand(0);
+  SDValue RHS = N->getOperand(1);
+  EVT VT = LHS.getValueType();
+
+  if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
+    return SDValue();
+
+  // Match isinf pattern
+  // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
+  ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
+  if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
+    const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
+    if (!CRHS)
+      return SDValue();
+
+    const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
+    if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
+      unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
+      return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1,
+                         LHS.getOperand(0), DAG.getConstant(Mask, MVT::i32));
+    }
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
   SDLoc DL(N);
-  EVT VT = N->getValueType(0);
 
   switch (N->getOpcode()) {
-    default: return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
-    case ISD::SETCC: {
-      SDValue Arg0 = N->getOperand(0);
-      SDValue Arg1 = N->getOperand(1);
-      SDValue CC = N->getOperand(2);
-      ConstantSDNode * C = nullptr;
-      ISD::CondCode CCOp = dyn_cast<CondCodeSDNode>(CC)->get();
-
-      // i1 setcc (sext(i1), 0, setne) -> i1 setcc(i1, 0, setne)
-      if (VT == MVT::i1
-          && Arg0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND
-          && Arg0.getOperand(0).getValueType() == MVT::i1
-          && (C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Arg1))
-          && C->isNullValue()
-          && CCOp == ISD::SETNE) {
-        return SimplifySetCC(VT, Arg0.getOperand(0),
-                             DAG.getConstant(0, MVT::i1), CCOp, true, DCI, DL);
-      }
-      break;
-    }
+  default:
+    return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
+  case ISD::SETCC:
+    return performSetCCCombine(N, DCI);
+  case ISD::FMAXNUM: // TODO: What about fmax_legacy?
+  case ISD::FMINNUM:
+  case AMDGPUISD::SMAX:
+  case AMDGPUISD::SMIN:
+  case AMDGPUISD::UMAX:
+  case AMDGPUISD::UMIN: {
+    if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
+        getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
+      return performMin3Max3Combine(N, DCI);
+    break;
+  }
 
   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
@@ -1380,6 +1530,98 @@ 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:
@@ -1410,7 +1652,7 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
       SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
       if (NewPtr) {
         SmallVector<SDValue, 8> NewOps;
-        for (unsigned I = 0, N = MemNode->getNumOperands(); I != N; ++I)
+        for (unsigned I = 0, E = MemNode->getNumOperands(); I != E; ++I)
           NewOps.push_back(MemNode->getOperand(I));
 
         NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
@@ -1419,14 +1661,26 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
     }
     break;
   }
+  case ISD::AND:
+    return performAndCombine(N, DCI);
+  case ISD::OR:
+    return performOrCombine(N, DCI);
+  case AMDGPUISD::FP_CLASS:
+    return performClassCombine(N, DCI);
   }
   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
@@ -1441,31 +1695,30 @@ static bool isSSrc(unsigned RegClass) {
 /// and the immediate value if it's a literal immediate
 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
 
-  union {
-    int32_t I;
-    float F;
-  } Imm;
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+    getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
 
   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
-    if (Node->getZExtValue() >> 32) {
-        return -1;
-    }
-    Imm.I = Node->getSExtValue();
-  } else if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
-    if (N->getValueType(0) != MVT::f32)
+    if (Node->getZExtValue() >> 32)
       return -1;
-    Imm.F = Node->getValueAPF().convertToFloat();
-  } else
-    return -1; // It isn't an immediate
-
-  if ((Imm.I >= -16 && Imm.I <= 64) ||
-      Imm.F == 0.5f || Imm.F == -0.5f ||
-      Imm.F == 1.0f || Imm.F == -1.0f ||
-      Imm.F == 2.0f || Imm.F == -2.0f ||
-      Imm.F == 4.0f || Imm.F == -4.0f)
-    return 0; // It's an inline immediate
-
-  return Imm.I; // It's a literal immediate
+
+    if (TII->isInlineConstant(Node->getAPIntValue()))
+      return 0;
+
+    return Node->getZExtValue();
+  }
+
+  if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
+    if (TII->isInlineConstant(Node->getValueAPF().bitcastToAPInt()))
+      return 0;
+
+    if (Node->getValueType(0) == MVT::f32)
+      return FloatToBits(Node->getValueAPF().convertToFloat());
+
+    return -1;
+  }
+
+  return -1;
 }
 
 /// \brief Try to fold an immediate directly into an instruction
@@ -1538,10 +1791,9 @@ 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();
@@ -1570,47 +1822,6 @@ 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.
-
-  SDNode *Node;
-  // We can't use COPY_TO_REGCLASS with FrameIndex arguments.
-  if (isa<FrameIndexSDNode>(Operand)) {
-    unsigned Opcode = Operand.getValueType() == MVT::i32 ?
-                      AMDGPU::S_MOV_B32 : AMDGPU::S_MOV_B64;
-    Node = DAG.getMachineNode(Opcode, SDLoc(), Operand.getValueType(),
-                              Operand);
-  } else {
-    SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
-    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) {
@@ -1622,10 +1833,11 @@ 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 *>(
@@ -1642,13 +1854,6 @@ 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;
 
@@ -1678,9 +1883,17 @@ 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) {
 
@@ -1695,20 +1908,10 @@ 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;
-    } else {
-      // If it's not a VSrc or SSrc operand check if we have a GlobalAddress.
-      // These will be lowered to immediates, so we will need to insert a MOV.
-      if (isa<GlobalAddressSDNode>(Ops[i])) {
-        SDNode *Node = DAG.getMachineNode(AMDGPU::V_MOV_B32_e32, SDLoc(),
-                                    Operand.getValueType(), Operand);
-        Ops[i] = SDValue(Node, 0);
-      }
     }
 
     if (i == 1 && DescRev && fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass)) {
@@ -1729,50 +1932,6 @@ 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 (Promote2e64) {
-    std::vector<SDValue> OldOps(Ops);
-    Ops.clear();
-    bool HasModifiers = TII->hasModifiers(Desc->Opcode);
-    for (unsigned i = 0; i < OldOps.size(); ++i) {
-      // src_modifier
-      if (HasModifiers)
-        Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(InputModifiers[i], MVT::i32));
-      Ops.push_back(OldOps[i]);
-    }
-    // Add the modifier flags while promoting
-    if (HasModifiers) {
-      for (unsigned i = 0; i < 2; ++i)
-        Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
-    }
   }
 
   // Add optional chain and glue
@@ -1854,7 +2013,7 @@ void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
   // If we only got one lane, replace it with a copy
   // (if NewDmask has only one bit set...)
   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
-    SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VReg_32RegClassID, MVT::i32);
+    SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, MVT::i32);
     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
                                       SDValue(Node, 0), RC);
@@ -1881,6 +2040,28 @@ 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 {
@@ -1891,7 +2072,13 @@ SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
     adjustWritemask(Node, DAG);
 
-  return foldOperands(Node, DAG);
+  if (Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
+      Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
+    legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
+    return Node;
+  }
+
+  return legalizeOperands(Node, DAG);
 }
 
 /// \brief Assign the register class depending on the number of
@@ -1900,27 +2087,139 @@ void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
                                                      SDNode *Node) const {
   const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
       getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
-  if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
+
+  MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
+  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::VGPR_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));
+    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);
+static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, uint64_t Val) {
+  SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, MVT::i32);
+  return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
+}
+
+MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
+                                                SDLoc DL,
+                                                SDValue Ptr) const {
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+#if 1
+    // XXX - Workaround for moveToVALU not handling different register class
+    // inserts for REG_SEQUENCE.
+
+    // Build the half of the subregister with the constants.
+    const SDValue Ops0[] = {
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, MVT::i32),
+      buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, MVT::i32),
+      buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, MVT::i32)
+    };
+
+    SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
+                                                  MVT::v2i32, Ops0), 0);
+
+    // Combine the constants and the pointer.
+    const SDValue Ops1[] = {
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, MVT::i32),
+      Ptr,
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, MVT::i32),
+      SubRegHi,
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, MVT::i32)
+    };
+
+    return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
+#else
+    const SDValue Ops[] = {
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, MVT::i32),
+      Ptr,
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, MVT::i32),
+      buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, MVT::i32),
+      buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcFormat() >> 32),
+      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, MVT::i32)
+    };
+
+    return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
+
+#endif
+}
+
+/// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
+///        The TID (Thread ID) is multipled by the stride value (bits [61:48]
+///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to the
+///        resource ponter.
+MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG,
+                                           SDLoc DL,
+                                           SDValue Ptr,
+                                           uint32_t RsrcDword1,
+                                           uint64_t RsrcDword2And3) const {
+  SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
+  SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
+  if (RsrcDword1) {
+    PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
+                                     DAG.getConstant(RsrcDword1, MVT::i32)), 0);
+  }
+
+  SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
+                                  RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
+  SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
+
+  const SDValue Ops[] = {
+    DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, MVT::i32),
+    PtrLo,
+    DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, MVT::i32),
+    PtrHi,
+    DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, MVT::i32),
+    DataLo,
+    DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, MVT::i32),
+    DataHi,
+    DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, MVT::i32)
+  };
+
+  return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
+}
+
+MachineSDNode *SITargetLowering::buildScratchRSRC(SelectionDAG &DAG,
+                                                  SDLoc DL,
+                                                  SDValue Ptr) const {
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+  uint64_t Rsrc = TII->getDefaultRsrcDataFormat() | AMDGPU::RSRC_TID_ENABLE |
+                  0xffffffff; // Size
+
+  return buildRSRC(DAG, DL, Ptr, 0, Rsrc);
 }
 
 MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
@@ -1948,12 +2247,26 @@ 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)
-    };
+
+    const SDValue Zero64 = DAG.getTargetConstant(0, MVT::i64);
+    SDValue Ptr(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B64, DL, MVT::i64, Zero64), 0);
+    MachineSDNode *RSrc = wrapAddr64Rsrc(DAG, DL, Ptr);
+
+    SmallVector<SDValue, 8> Ops;
+    Ops.push_back(SDValue(RSrc, 0));
+    Ops.push_back(N->getOperand(0));
+
+    // The immediate offset is in dwords on SI and in bytes on VI.
+    if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
+      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(Offset->getSExtValue(), MVT::i32));
+    else
+      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(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);
   }
   }