include/llvm/Target/TargetLowering.h

   1 //===-- llvm/Target/TargetLowering.h - Target Lowering Info -----*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file describes how to lower LLVM code to machine code.  This has two
  11 // main components:
  12 //
  13 //  1. Which ValueTypes are natively supported by the target.
  14 //  2. Which operations are supported for supported ValueTypes.
  15 //  3. Cost thresholds for alternative implementations of certain operations.
  16 //
  17 // In addition it has a few other components, like information about FP
  18 // immediates.
  19 //
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETLOWERING_H
  23 #define LLVM_TARGET_TARGETLOWERING_H
  24
  25 #include "llvm/Type.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  27 #include <map>
  28
  29 namespace llvm {
  30   class Value;
  31   class Function;
  32   class TargetMachine;
  33   class TargetData;
  34   class TargetRegisterClass;
  35   class SDNode;
  36   class SDOperand;
  37   class SelectionDAG;
  38   class MachineBasicBlock;
  39   class MachineInstr;
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 /// TargetLowering - This class defines information used to lower LLVM code to
  43 /// legal SelectionDAG operators that the target instruction selector can accept
  44 /// natively.
  45 ///
  46 /// This class also defines callbacks that targets must implement to lower
  47 /// target-specific constructs to SelectionDAG operators.
  48 ///
  49 class TargetLowering {
  50 public:
  51   /// LegalizeAction - This enum indicates whether operations are valid for a
  52   /// target, and if not, what action should be used to make them valid.
  53   enum LegalizeAction {
  54     Legal,      // The target natively supports this operation.
  55     Promote,    // This operation should be executed in a larger type.
  56     Expand,     // Try to expand this to other ops, otherwise use a libcall.
  57     Custom      // Use the LowerOperation hook to implement custom lowering.
  58   };
  59
  60   enum OutOfRangeShiftAmount {
  61     Undefined,  // Oversized shift amounts are undefined (default).
  62     Mask,       // Shift amounts are auto masked (anded) to value size.
  63     Extend      // Oversized shift pulls in zeros or sign bits.
  64   };
  65
  66   enum SetCCResultValue {
  67     UndefinedSetCCResult,          // SetCC returns a garbage/unknown extend.
  68     ZeroOrOneSetCCResult,          // SetCC returns a zero extended result.
  69     ZeroOrNegativeOneSetCCResult   // SetCC returns a sign extended result.
  70   };
  71
  72   enum SchedPreference {
  73     SchedulingForLatency,          // Scheduling for shortest total latency.
  74     SchedulingForRegPressure       // Scheduling for lowest register pressure.
  75   };
  76
  77   TargetLowering(TargetMachine &TM);
  78   virtual ~TargetLowering();
  79
  80   TargetMachine &getTargetMachine() const { return TM; }
  81   const TargetData *getTargetData() const { return TD; }
  82
  83   bool isLittleEndian() const { return IsLittleEndian; }
  84   MVT::ValueType getPointerTy() const { return PointerTy; }
  85   MVT::ValueType getShiftAmountTy() const { return ShiftAmountTy; }
  86   OutOfRangeShiftAmount getShiftAmountFlavor() const {return ShiftAmtHandling; }
  87
  88   /// usesGlobalOffsetTable - Return true if this target uses a GOT for PIC
  89   /// codegen.
  90   bool usesGlobalOffsetTable() const { return UsesGlobalOffsetTable; }
  91
  92   /// isSetCCExpensive - Return true if the setcc operation is expensive for
  93   /// this target.
  94   bool isSetCCExpensive() const { return SetCCIsExpensive; }
  95
  96   /// isIntDivCheap() - Return true if integer divide is usually cheaper than
  97   /// a sequence of several shifts, adds, and multiplies for this target.
  98   bool isIntDivCheap() const { return IntDivIsCheap; }
  99
 100   /// isPow2DivCheap() - Return true if pow2 div is cheaper than a chain of
 101   /// srl/add/sra.
 102   bool isPow2DivCheap() const { return Pow2DivIsCheap; }
 103
 104   /// getSetCCResultTy - Return the ValueType of the result of setcc operations.
 105   ///
 106   MVT::ValueType getSetCCResultTy() const { return SetCCResultTy; }
 107
 108   /// getSetCCResultContents - For targets without boolean registers, this flag
 109   /// returns information about the contents of the high-bits in the setcc
 110   /// result register.
 111   SetCCResultValue getSetCCResultContents() const { return SetCCResultContents;}
 112
 113   /// getSchedulingPreference - Return target scheduling preference.
 114   SchedPreference getSchedulingPreference() const {
 115     return SchedPreferenceInfo;
 116   }
 117
 118   /// getRegClassFor - Return the register class that should be used for the
 119   /// specified value type.  This may only be called on legal types.
 120   TargetRegisterClass *getRegClassFor(MVT::ValueType VT) const {
 121     TargetRegisterClass *RC = RegClassForVT[VT];
 122     assert(RC && "This value type is not natively supported!");
 123     return RC;
 124   }
 125
 126   /// isTypeLegal - Return true if the target has native support for the
 127   /// specified value type.  This means that it has a register that directly
 128   /// holds it without promotions or expansions.
 129   bool isTypeLegal(MVT::ValueType VT) const {
 130     return RegClassForVT[VT] != 0;
 131   }
 132
 133   class ValueTypeActionImpl {
 134     /// ValueTypeActions - This is a bitvector that contains two bits for each
 135     /// value type, where the two bits correspond to the LegalizeAction enum.
 136     /// This can be queried with "getTypeAction(VT)".
 137     uint32_t ValueTypeActions[2];
 138   public:
 139     ValueTypeActionImpl() {
 140       ValueTypeActions[0] = ValueTypeActions[1] = 0;
 141     }
 142     ValueTypeActionImpl(const ValueTypeActionImpl &RHS) {
 143       ValueTypeActions[0] = RHS.ValueTypeActions[0];
 144       ValueTypeActions[1] = RHS.ValueTypeActions[1];
 145     }
 146
 147     LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 148       return (LegalizeAction)((ValueTypeActions[VT>>4] >> ((2*VT) & 31)) & 3);
 149     }
 150     void setTypeAction(MVT::ValueType VT, LegalizeAction Action) {
 151       assert(unsigned(VT >> 4) <
 152              sizeof(ValueTypeActions)/sizeof(ValueTypeActions[0]));
 153       ValueTypeActions[VT>>4] |= Action << ((VT*2) & 31);
 154     }
 155   };
 156
 157   const ValueTypeActionImpl &getValueTypeActions() const {
 158     return ValueTypeActions;
 159   }
 160
 161   /// getTypeAction - Return how we should legalize values of this type, either
 162   /// it is already legal (return 'Legal') or we need to promote it to a larger
 163   /// type (return 'Promote'), or we need to expand it into multiple registers
 164   /// of smaller integer type (return 'Expand').  'Custom' is not an option.
 165   LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 166     return ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
 167   }
 168
 169   /// getTypeToTransformTo - For types supported by the target, this is an
 170   /// identity function.  For types that must be promoted to larger types, this
 171   /// returns the larger type to promote to.  For types that are larger than the
 172   /// largest integer register, this contains one step in the expansion to get
 173   /// to the smaller register.
 174   MVT::ValueType getTypeToTransformTo(MVT::ValueType VT) const {
 175     return TransformToType[VT];
 176   }
 177
 178   /// getPackedTypeBreakdown - Packed types are broken down into some number of
 179   /// legal first class types.  For example, <8 x float> maps to 2 MVT::v4f32
 180   /// with Altivec or SSE1, or 8 promoted MVT::f64 values with the X86 FP stack.
 181   /// Similarly, <2 x long> turns into 4 MVT::i32 values with both PPC and X86.
 182   ///
 183   /// This method returns the number of registers needed, and the VT for each
 184   /// register.  It also returns the VT of the PackedType elements before they
 185   /// are promoted/expanded.
 186   ///
 187   unsigned getPackedTypeBreakdown(const PackedType *PTy,
 188                                   MVT::ValueType &PTyElementVT,
 189                                   MVT::ValueType &PTyLegalElementVT) const;
 190
 191   typedef std::vector<double>::const_iterator legal_fpimm_iterator;
 192   legal_fpimm_iterator legal_fpimm_begin() const {
 193     return LegalFPImmediates.begin();
 194   }
 195   legal_fpimm_iterator legal_fpimm_end() const {
 196     return LegalFPImmediates.end();
 197   }
 198
 199   /// isShuffleMaskLegal - Targets can use this to indicate that they only
 200   /// support *some* VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks.
 201   /// By default, if a target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values
 202   /// are assumed to be legal.
 203   virtual bool isShuffleMaskLegal(SDOperand Mask, MVT::ValueType VT) const {
 204     return true;
 205   }
 206
 207   /// isVectorClearMaskLegal - Similar to isShuffleMaskLegal. This is
 208   /// used by Targets can use this to indicate if there is a suitable
 209   /// VECTOR_SHUFFLE that can be used to replace a VAND with a constant
 210   /// pool entry.
 211   virtual bool isVectorClearMaskLegal(std::vector<SDOperand> &BVOps,
 212                                       MVT::ValueType EVT,
 213                                       SelectionDAG &DAG) const {
 214     return false;
 215   }
 216
 217   /// getOperationAction - Return how this operation should be treated: either
 218   /// it is legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be
 219   /// expanded to some other code sequence, or the target has a custom expander
 220   /// for it.
 221   LegalizeAction getOperationAction(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 222     assert(Op != ISD::LOADX && "Should use getLoadXAction instead");
 223     return (LegalizeAction)((OpActions[Op] >> (2*VT)) & 3);
 224   }
 225
 226   /// isOperationLegal - Return true if the specified operation is legal on this
 227   /// target.
 228   bool isOperationLegal(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 229     assert(Op != ISD::LOADX && "Should use isLoadXLegal instead");
 230     return getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
 231            getOperationAction(Op, VT) == Custom;
 232   }
 233
 234   /// getLoadXAction - Return how this load with extension should be treated:
 235   /// either it is legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be
 236   /// expanded to some other code sequence, or the target has a custom expander
 237   /// for it.
 238   LegalizeAction getLoadXAction(unsigned LType, MVT::ValueType VT) const {
 239     return (LegalizeAction)((LoadXActions[LType] >> (2*VT)) & 3);
 240   }
 241
 242   /// isLoadXLegal - Return true if the specified load with extension is legal
 243   /// is legal on this target.
 244   bool isLoadXLegal(unsigned LType, MVT::ValueType VT) const {
 245     return getLoadXAction(LType, VT) == Legal ||
 246            getLoadXAction(LType, VT) == Custom;
 247   }
 248
 249   /// getTypeToPromoteTo - If the action for this operation is to promote, this
 250   /// method returns the ValueType to promote to.
 251   MVT::ValueType getTypeToPromoteTo(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 252     assert(getOperationAction(Op, VT) == Promote &&
 253            "This operation isn't promoted!");
 254
 255     // See if this has an explicit type specified.
 256     std::map<std::pair<unsigned, MVT::ValueType>,
 257              MVT::ValueType>::const_iterator PTTI =
 258       PromoteToType.find(std::make_pair(Op, VT));
 259     if (PTTI != PromoteToType.end()) return PTTI->second;
 260
 261     assert((MVT::isInteger(VT) || MVT::isFloatingPoint(VT)) &&
 262            "Cannot autopromote this type, add it with AddPromotedToType.");
 263
 264     MVT::ValueType NVT = VT;
 265     do {
 266       NVT = (MVT::ValueType)(NVT+1);
 267       assert(MVT::isInteger(NVT) == MVT::isInteger(VT) && NVT != MVT::isVoid &&
 268              "Didn't find type to promote to!");
 269     } while (!isTypeLegal(NVT) ||
 270               getOperationAction(Op, NVT) == Promote);
 271     return NVT;
 272   }
 273
 274   /// getValueType - Return the MVT::ValueType corresponding to this LLVM type.
 275   /// This is fixed by the LLVM operations except for the pointer size.
 276   MVT::ValueType getValueType(const Type *Ty) const {
 277     switch (Ty->getTypeID()) {
 278     default: assert(0 && "Unknown type!");
 279     case Type::VoidTyID:    return MVT::isVoid;
 280     case Type::BoolTyID:    return MVT::i1;
 281     case Type::UByteTyID:
 282     case Type::SByteTyID:   return MVT::i8;
 283     case Type::ShortTyID:
 284     case Type::UShortTyID:  return MVT::i16;
 285     case Type::IntTyID:
 286     case Type::UIntTyID:    return MVT::i32;
 287     case Type::LongTyID:
 288     case Type::ULongTyID:   return MVT::i64;
 289     case Type::FloatTyID:   return MVT::f32;
 290     case Type::DoubleTyID:  return MVT::f64;
 291     case Type::PointerTyID: return PointerTy;
 292     case Type::PackedTyID:  return MVT::Vector;
 293     }
 294   }
 295
 296   /// getNumElements - Return the number of registers that this ValueType will
 297   /// eventually require.  This is always one for all non-integer types, is
 298   /// one for any types promoted to live in larger registers, but may be more
 299   /// than one for types (like i64) that are split into pieces.
 300   unsigned getNumElements(MVT::ValueType VT) const {
 301     return NumElementsForVT[VT];
 302   }
 303
 304   /// hasTargetDAGCombine - If true, the target has custom DAG combine
 305   /// transformations that it can perform for the specified node.
 306   bool hasTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) const {
 307     return TargetDAGCombineArray[NT >> 3] & (1 << (NT&7));
 308   }
 309
 310   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 311   /// to replace a call to llvm.memset. The value is set by the target at the
 312   /// performance threshold for such a replacement.
 313   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memset
 314   unsigned getMaxStoresPerMemset() const { return maxStoresPerMemset; }
 315
 316   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 317   /// to replace a call to llvm.memcpy. The value is set by the target at the
 318   /// performance threshold for such a replacement.
 319   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memcpy
 320   unsigned getMaxStoresPerMemcpy() const { return maxStoresPerMemcpy; }
 321
 322   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 323   /// to replace a call to llvm.memmove. The value is set by the target at the
 324   /// performance threshold for such a replacement.
 325   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memmove
 326   unsigned getMaxStoresPerMemmove() const { return maxStoresPerMemmove; }
 327
 328   /// This function returns true if the target allows unaligned memory accesses.
 329   /// This is used, for example, in situations where an array copy/move/set is
 330   /// converted to a sequence of store operations. It's use helps to ensure that
 331   /// such replacements don't generate code that causes an alignment error
 332   /// (trap) on the target machine.
 333   /// @brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
 334   bool allowsUnalignedMemoryAccesses() const {
 335     return allowUnalignedMemoryAccesses;
 336   }
 337
 338   /// usesUnderscoreSetJmpLongJmp - Determine if we should use _setjmp or setjmp
 339   /// to implement llvm.setjmp.
 340   bool usesUnderscoreSetJmpLongJmp() const {
 341     return UseUnderscoreSetJmpLongJmp;
 342   }
 343
 344   /// getStackPointerRegisterToSaveRestore - If a physical register, this
 345   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 346   /// and restore.
 347   unsigned getStackPointerRegisterToSaveRestore() const {
 348     return StackPointerRegisterToSaveRestore;
 349   }
 350
 351   /// getJumpBufSize - returns the target's jmp_buf size in bytes (if never
 352   /// set, the default is 200)
 353   unsigned getJumpBufSize() const {
 354     return JumpBufSize;
 355   }
 356
 357   /// getJumpBufAlignment - returns the target's jmp_buf alignment in bytes
 358   /// (if never set, the default is 0)
 359   unsigned getJumpBufAlignment() const {
 360     return JumpBufAlignment;
 361   }
 362
 363   //===--------------------------------------------------------------------===//
 364   // TargetLowering Optimization Methods
 365   //
 366
 367   /// TargetLoweringOpt - A convenience struct that encapsulates a DAG, and two
 368   /// SDOperands for returning information from TargetLowering to its clients
 369   /// that want to combine
 370   struct TargetLoweringOpt {
 371     SelectionDAG &DAG;
 372     SDOperand Old;
 373     SDOperand New;
 374
 375     TargetLoweringOpt(SelectionDAG &InDAG) : DAG(InDAG) {}
 376
 377     bool CombineTo(SDOperand O, SDOperand N) {
 378       Old = O;
 379       New = N;
 380       return true;
 381     }
 382
 383     /// ShrinkDemandedConstant - Check to see if the specified operand of the
 384     /// specified instruction is a constant integer.  If so, check to see if there
 385     /// are any bits set in the constant that are not demanded.  If so, shrink the
 386     /// constant and return true.
 387     bool ShrinkDemandedConstant(SDOperand Op, uint64_t Demanded);
 388   };
 389
 390   /// MaskedValueIsZero - Return true if 'Op & Mask' is known to be zero.  We
 391   /// use this predicate to simplify operations downstream.  Op and Mask are
 392   /// known to be the same type.
 393   bool MaskedValueIsZero(SDOperand Op, uint64_t Mask, unsigned Depth = 0)
 394     const;
 395
 396   /// ComputeMaskedBits - Determine which of the bits specified in Mask are
 397   /// known to be either zero or one and return them in the KnownZero/KnownOne
 398   /// bitsets.  This code only analyzes bits in Mask, in order to short-circuit
 399   /// processing.  Targets can implement the computeMaskedBitsForTargetNode
 400   /// method, to allow target nodes to be understood.
 401   void ComputeMaskedBits(SDOperand Op, uint64_t Mask, uint64_t &KnownZero,
 402                          uint64_t &KnownOne, unsigned Depth = 0) const;
 403
 404   /// SimplifyDemandedBits - Look at Op.  At this point, we know that only the
 405   /// DemandedMask bits of the result of Op are ever used downstream.  If we can
 406   /// use this information to simplify Op, create a new simplified DAG node and
 407   /// return true, returning the original and new nodes in Old and New.
 408   /// Otherwise, analyze the expression and return a mask of KnownOne and
 409   /// KnownZero bits for the expression (used to simplify the caller).
 410   /// The KnownZero/One bits may only be accurate for those bits in the
 411   /// DemandedMask.
 412   bool SimplifyDemandedBits(SDOperand Op, uint64_t DemandedMask,
 413                             uint64_t &KnownZero, uint64_t &KnownOne,
 414                             TargetLoweringOpt &TLO, unsigned Depth = 0) const;
 415
 416   /// computeMaskedBitsForTargetNode - Determine which of the bits specified in
 417   /// Mask are known to be either zero or one and return them in the
 418   /// KnownZero/KnownOne bitsets.
 419   virtual void computeMaskedBitsForTargetNode(const SDOperand Op,
 420                                               uint64_t Mask,
 421                                               uint64_t &KnownZero,
 422                                               uint64_t &KnownOne,
 423                                               unsigned Depth = 0) const;
 424
 425   /// ComputeNumSignBits - Return the number of times the sign bit of the
 426   /// register is replicated into the other bits.  We know that at least 1 bit
 427   /// is always equal to the sign bit (itself), but other cases can give us
 428   /// information.  For example, immediately after an "SRA X, 2", we know that
 429   /// the top 3 bits are all equal to each other, so we return 3.
 430   unsigned ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth = 0) const;
 431
 432   /// ComputeNumSignBitsForTargetNode - This method can be implemented by
 433   /// targets that want to expose additional information about sign bits to the
 434   /// DAG Combiner.
 435   virtual unsigned ComputeNumSignBitsForTargetNode(SDOperand Op,
 436                                                    unsigned Depth = 0) const;
 437
 438   struct DAGCombinerInfo {
 439     void *DC;  // The DAG Combiner object.
 440     bool BeforeLegalize;
 441   public:
 442     SelectionDAG &DAG;
 443
 444     DAGCombinerInfo(SelectionDAG &dag, bool bl, void *dc)
 445       : DC(dc), BeforeLegalize(bl), DAG(dag) {}
 446
 447     bool isBeforeLegalize() const { return BeforeLegalize; }
 448
 449     void AddToWorklist(SDNode *N);
 450     SDOperand CombineTo(SDNode *N, const std::vector<SDOperand> &To);
 451     SDOperand CombineTo(SDNode *N, SDOperand Res);
 452     SDOperand CombineTo(SDNode *N, SDOperand Res0, SDOperand Res1);
 453   };
 454
 455   /// PerformDAGCombine - This method will be invoked for all target nodes and
 456   /// for any target-independent nodes that the target has registered with
 457   /// invoke it for.
 458   ///
 459   /// The semantics are as follows:
 460   /// Return Value:
 461   ///   SDOperand.Val == 0   - No change was made
 462   ///   SDOperand.Val == N   - N was replaced, is dead, and is already handled.
 463   ///   otherwise            - N should be replaced by the returned Operand.
 464   ///
 465   /// In addition, methods provided by DAGCombinerInfo may be used to perform
 466   /// more complex transformations.
 467   ///
 468   virtual SDOperand PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
 469
 470   //===--------------------------------------------------------------------===//
 471   // TargetLowering Configuration Methods - These methods should be invoked by
 472   // the derived class constructor to configure this object for the target.
 473   //
 474
 475 protected:
 476   /// setUsesGlobalOffsetTable - Specify that this target does or doesn't use a
 477   /// GOT for PC-relative code.
 478   void setUsesGlobalOffsetTable(bool V) { UsesGlobalOffsetTable = V; }
 479
 480   /// setShiftAmountType - Describe the type that should be used for shift
 481   /// amounts.  This type defaults to the pointer type.
 482   void setShiftAmountType(MVT::ValueType VT) { ShiftAmountTy = VT; }
 483
 484   /// setSetCCResultType - Describe the type that shoudl be used as the result
 485   /// of a setcc operation.  This defaults to the pointer type.
 486   void setSetCCResultType(MVT::ValueType VT) { SetCCResultTy = VT; }
 487
 488   /// setSetCCResultContents - Specify how the target extends the result of a
 489   /// setcc operation in a register.
 490   void setSetCCResultContents(SetCCResultValue Ty) { SetCCResultContents = Ty; }
 491
 492   /// setSchedulingPreference - Specify the target scheduling preference.
 493   void setSchedulingPreference(SchedPreference Pref) {
 494     SchedPreferenceInfo = Pref;
 495   }
 496
 497   /// setShiftAmountFlavor - Describe how the target handles out of range shift
 498   /// amounts.
 499   void setShiftAmountFlavor(OutOfRangeShiftAmount OORSA) {
 500     ShiftAmtHandling = OORSA;
 501   }
 502
 503   /// setUseUnderscoreSetJmpLongJmp - Indicate whether this target prefers to
 504   /// use _setjmp and _longjmp to or implement llvm.setjmp/llvm.longjmp or
 505   /// the non _ versions.  Defaults to false.
 506   void setUseUnderscoreSetJmpLongJmp(bool Val) {
 507     UseUnderscoreSetJmpLongJmp = Val;
 508   }
 509
 510   /// setStackPointerRegisterToSaveRestore - If set to a physical register, this
 511   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 512   /// and restore.
 513   void setStackPointerRegisterToSaveRestore(unsigned R) {
 514     StackPointerRegisterToSaveRestore = R;
 515   }
 516
 517   /// setSetCCIxExpensive - This is a short term hack for targets that codegen
 518   /// setcc as a conditional branch.  This encourages the code generator to fold
 519   /// setcc operations into other operations if possible.
 520   void setSetCCIsExpensive() { SetCCIsExpensive = true; }
 521
 522   /// setIntDivIsCheap - Tells the code generator that integer divide is
 523   /// expensive, and if possible, should be replaced by an alternate sequence
 524   /// of instructions not containing an integer divide.
 525   void setIntDivIsCheap(bool isCheap = true) { IntDivIsCheap = isCheap; }
 526
 527   /// setPow2DivIsCheap - Tells the code generator that it shouldn't generate
 528   /// srl/add/sra for a signed divide by power of two, and let the target handle
 529   /// it.
 530   void setPow2DivIsCheap(bool isCheap = true) { Pow2DivIsCheap = isCheap; }
 531
 532   /// addRegisterClass - Add the specified register class as an available
 533   /// regclass for the specified value type.  This indicates the selector can
 534   /// handle values of that class natively.
 535   void addRegisterClass(MVT::ValueType VT, TargetRegisterClass *RC) {
 536     AvailableRegClasses.push_back(std::make_pair(VT, RC));
 537     RegClassForVT[VT] = RC;
 538   }
 539
 540   /// computeRegisterProperties - Once all of the register classes are added,
 541   /// this allows us to compute derived properties we expose.
 542   void computeRegisterProperties();
 543
 544   /// setOperationAction - Indicate that the specified operation does not work
 545   /// with the specified type and indicate what to do about it.
 546   void setOperationAction(unsigned Op, MVT::ValueType VT,
 547                           LegalizeAction Action) {
 548     assert(Op != ISD::LOADX && "Should use setLoadXAction instead");
 549     assert(VT < 32 && Op < sizeof(OpActions)/sizeof(OpActions[0]) &&
 550            "Table isn't big enough!");
 551     OpActions[Op] &= ~(uint64_t(3UL) << VT*2);
 552     OpActions[Op] |= (uint64_t)Action << VT*2;
 553   }
 554
 555   /// setLoadXAction - Indicate that the specified load with extension does not
 556   /// work with the with specified type and indicate what to do about it.
 557   void setLoadXAction(unsigned LType, MVT::ValueType VT, LegalizeAction Action){
 558     assert(VT < 32 && LType < sizeof(LoadXActions)/sizeof(LoadXActions[0]) &&
 559            "Table isn't big enough!");
 560     LoadXActions[LType] &= ~(uint64_t(3UL) << VT*2);
 561     LoadXActions[LType] |= (uint64_t)Action << VT*2;
 562   }
 563
 564   /// AddPromotedToType - If Opc/OrigVT is specified as being promoted, the
 565   /// promotion code defaults to trying a larger integer/fp until it can find
 566   /// one that works.  If that default is insufficient, this method can be used
 567   /// by the target to override the default.
 568   void AddPromotedToType(unsigned Opc, MVT::ValueType OrigVT,
 569                          MVT::ValueType DestVT) {
 570     PromoteToType[std::make_pair(Opc, OrigVT)] = DestVT;
 571   }
 572
 573   /// addLegalFPImmediate - Indicate that this target can instruction select
 574   /// the specified FP immediate natively.
 575   void addLegalFPImmediate(double Imm) {
 576     LegalFPImmediates.push_back(Imm);
 577   }
 578
 579   /// setTargetDAGCombine - Targets should invoke this method for each target
 580   /// independent node that they want to provide a custom DAG combiner for by
 581   /// implementing the PerformDAGCombine virtual method.
 582   void setTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) {
 583     TargetDAGCombineArray[NT >> 3] |= 1 << (NT&7);
 584   }
 585
 586   /// setJumpBufSize - Set the target's required jmp_buf buffer size (in
 587   /// bytes); default is 200
 588   void setJumpBufSize(unsigned Size) {
 589     JumpBufSize = Size;
 590   }
 591
 592   /// setJumpBufAlignment - Set the target's required jmp_buf buffer
 593   /// alignment (in bytes); default is 0
 594   void setJumpBufAlignment(unsigned Align) {
 595     JumpBufAlignment = Align;
 596   }
 597
 598 public:
 599
 600   //===--------------------------------------------------------------------===//
 601   // Lowering methods - These methods must be implemented by targets so that
 602   // the SelectionDAGLowering code knows how to lower these.
 603   //
 604
 605   /// LowerArguments - This hook must be implemented to indicate how we should
 606   /// lower the arguments for the specified function, into the specified DAG.
 607   virtual std::vector<SDOperand>
 608   LowerArguments(Function &F, SelectionDAG &DAG);
 609
 610   /// LowerCallTo - This hook lowers an abstract call to a function into an
 611   /// actual call.  This returns a pair of operands.  The first element is the
 612   /// return value for the function (if RetTy is not VoidTy).  The second
 613   /// element is the outgoing token chain.
 614   typedef std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > ArgListTy;
 615   virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
 616   LowerCallTo(SDOperand Chain, const Type *RetTy, bool isVarArg,
 617               unsigned CallingConv, bool isTailCall, SDOperand Callee,
 618               ArgListTy &Args, SelectionDAG &DAG);
 619
 620   /// LowerFrameReturnAddress - This hook lowers a call to llvm.returnaddress or
 621   /// llvm.frameaddress (depending on the value of the first argument).  The
 622   /// return values are the result pointer and the resultant token chain.  If
 623   /// not implemented, both of these intrinsics will return null.
 624   virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
 625   LowerFrameReturnAddress(bool isFrameAddr, SDOperand Chain, unsigned Depth,
 626                           SelectionDAG &DAG);
 627
 628   /// LowerOperation - This callback is invoked for operations that are
 629   /// unsupported by the target, which are registered to use 'custom' lowering,
 630   /// and whose defined values are all legal.
 631   /// If the target has no operations that require custom lowering, it need not
 632   /// implement this.  The default implementation of this aborts.
 633   virtual SDOperand LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
 634
 635   /// CustomPromoteOperation - This callback is invoked for operations that are
 636   /// unsupported by the target, are registered to use 'custom' lowering, and
 637   /// whose type needs to be promoted.
 638   virtual SDOperand CustomPromoteOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
 639
 640   /// getTargetNodeName() - This method returns the name of a target specific
 641   /// DAG node.
 642   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
 643
 644   //===--------------------------------------------------------------------===//
 645   // Inline Asm Support hooks
 646   //
 647
 648   enum ConstraintType {
 649     C_Register,            // Constraint represents a single register.
 650     C_RegisterClass,       // Constraint represents one or more registers.
 651     C_Memory,              // Memory constraint.
 652     C_Other,               // Something else.
 653     C_Unknown              // Unsupported constraint.
 654   };
 655
 656   /// getConstraintType - Given a constraint letter, return the type of
 657   /// constraint it is for this target.
 658   virtual ConstraintType getConstraintType(char ConstraintLetter) const;
 659
 660
 661   /// getRegClassForInlineAsmConstraint - Given a constraint letter (e.g. "r"),
 662   /// return a list of registers that can be used to satisfy the constraint.
 663   /// This should only be used for C_RegisterClass constraints.
 664   virtual std::vector<unsigned>
 665   getRegClassForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 666                                     MVT::ValueType VT) const;
 667
 668   /// getRegForInlineAsmConstraint - Given a physical register constraint (e.g.
 669   /// {edx}), return the register number and the register class for the
 670   /// register.  This should only be used for C_Register constraints.  On error,
 671   /// this returns a register number of 0.
 672   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*>
 673     getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 674                                  MVT::ValueType VT) const;
 675
 676
 677   /// isOperandValidForConstraint - Return true if the specified SDOperand is
 678   /// valid for the specified target constraint letter.
 679   virtual bool isOperandValidForConstraint(SDOperand Op, char ConstraintLetter);
 680
 681   //===--------------------------------------------------------------------===//
 682   // Scheduler hooks
 683   //
 684
 685   // InsertAtEndOfBasicBlock - This method should be implemented by targets that
 686   // mark instructions with the 'usesCustomDAGSchedInserter' flag.  These
 687   // instructions are special in various ways, which require special support to
 688   // insert.  The specified MachineInstr is created but not inserted into any
 689   // basic blocks, and the scheduler passes ownership of it to this method.
 690   virtual MachineBasicBlock *InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
 691                                                      MachineBasicBlock *MBB);
 692
 693   //===--------------------------------------------------------------------===//
 694   // Loop Strength Reduction hooks
 695   //
 696
 697   /// isLegalAddressImmediate - Return true if the integer value or GlobalValue
 698   /// can be used as the offset of the target addressing mode.
 699   virtual bool isLegalAddressImmediate(int64_t V) const;
 700   virtual bool isLegalAddressImmediate(GlobalValue *GV) const;
 701
 702   typedef std::vector<unsigned>::const_iterator legal_am_scale_iterator;
 703   legal_am_scale_iterator legal_am_scale_begin() const {
 704     return LegalAddressScales.begin();
 705   }
 706   legal_am_scale_iterator legal_am_scale_end() const {
 707     return LegalAddressScales.end();
 708   }
 709
 710   //===--------------------------------------------------------------------===//
 711   // Div utility functions
 712   //
 713   SDOperand BuildSDIV(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
 714                       std::vector<SDNode*>* Created) const;
 715   SDOperand BuildUDIV(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
 716                       std::vector<SDNode*>* Created) const;
 717
 718
 719 protected:
 720   /// addLegalAddressScale - Add a integer (> 1) value which can be used as
 721   /// scale in the target addressing mode. Note: the ordering matters so the
 722   /// least efficient ones should be entered first.
 723   void addLegalAddressScale(unsigned Scale) {
 724     LegalAddressScales.push_back(Scale);
 725   }
 726
 727 private:
 728   std::vector<unsigned> LegalAddressScales;
 729
 730   TargetMachine &TM;
 731   const TargetData *TD;
 732
 733   /// IsLittleEndian - True if this is a little endian target.
 734   ///
 735   bool IsLittleEndian;
 736
 737   /// PointerTy - The type to use for pointers, usually i32 or i64.
 738   ///
 739   MVT::ValueType PointerTy;
 740
 741   /// UsesGlobalOffsetTable - True if this target uses a GOT for PIC codegen.
 742   ///
 743   bool UsesGlobalOffsetTable;
 744
 745   /// ShiftAmountTy - The type to use for shift amounts, usually i8 or whatever
 746   /// PointerTy is.
 747   MVT::ValueType ShiftAmountTy;
 748
 749   OutOfRangeShiftAmount ShiftAmtHandling;
 750
 751   /// SetCCIsExpensive - This is a short term hack for targets that codegen
 752   /// setcc as a conditional branch.  This encourages the code generator to fold
 753   /// setcc operations into other operations if possible.
 754   bool SetCCIsExpensive;
 755
 756   /// IntDivIsCheap - Tells the code generator not to expand integer divides by
 757   /// constants into a sequence of muls, adds, and shifts.  This is a hack until
 758   /// a real cost model is in place.  If we ever optimize for size, this will be
 759   /// set to true unconditionally.
 760   bool IntDivIsCheap;
 761
 762   /// Pow2DivIsCheap - Tells the code generator that it shouldn't generate
 763   /// srl/add/sra for a signed divide by power of two, and let the target handle
 764   /// it.
 765   bool Pow2DivIsCheap;
 766
 767   /// SetCCResultTy - The type that SetCC operations use.  This defaults to the
 768   /// PointerTy.
 769   MVT::ValueType SetCCResultTy;
 770
 771   /// SetCCResultContents - Information about the contents of the high-bits in
 772   /// the result of a setcc comparison operation.
 773   SetCCResultValue SetCCResultContents;
 774
 775   /// SchedPreferenceInfo - The target scheduling preference: shortest possible
 776   /// total cycles or lowest register usage.
 777   SchedPreference SchedPreferenceInfo;
 778
 779   /// UseUnderscoreSetJmpLongJmp - This target prefers to use _setjmp and
 780   /// _longjmp to implement llvm.setjmp/llvm.longjmp.  Defaults to false.
 781   bool UseUnderscoreSetJmpLongJmp;
 782
 783   /// JumpBufSize - The size, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
 784   unsigned JumpBufSize;
 785
 786   /// JumpBufAlignment - The alignment, in bytes, of the target's jmp_buf
 787   /// buffers
 788   unsigned JumpBufAlignment;
 789
 790   /// StackPointerRegisterToSaveRestore - If set to a physical register, this
 791   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 792   /// and restore.
 793   unsigned StackPointerRegisterToSaveRestore;
 794
 795   /// RegClassForVT - This indicates the default register class to use for
 796   /// each ValueType the target supports natively.
 797   TargetRegisterClass *RegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
 798   unsigned char NumElementsForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
 799
 800   /// TransformToType - For any value types we are promoting or expanding, this
 801   /// contains the value type that we are changing to.  For Expanded types, this
 802   /// contains one step of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are
 803   /// multiple steps required (e.g. i64 -> i16).  For types natively supported
 804   /// by the system, this holds the same type (e.g. i32 -> i32).
 805   MVT::ValueType TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
 806
 807   /// OpActions - For each operation and each value type, keep a LegalizeAction
 808   /// that indicates how instruction selection should deal with the operation.
 809   /// Most operations are Legal (aka, supported natively by the target), but
 810   /// operations that are not should be described.  Note that operations on
 811   /// non-legal value types are not described here.
 812   uint64_t OpActions[156];
 813
 814   /// LoadXActions - For each load of load extension type and each value type,
 815   /// keep a LegalizeAction that indicates how instruction selection should deal
 816   /// with the load.
 817   uint64_t LoadXActions[ISD::LAST_LOADX_TYPE];
 818
 819   ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
 820
 821   std::vector<double> LegalFPImmediates;
 822
 823   std::vector<std::pair<MVT::ValueType,
 824                         TargetRegisterClass*> > AvailableRegClasses;
 825
 826   /// TargetDAGCombineArray - Targets can specify ISD nodes that they would
 827   /// like PerformDAGCombine callbacks for by calling setTargetDAGCombine(),
 828   /// which sets a bit in this array.
 829   unsigned char TargetDAGCombineArray[156/(sizeof(unsigned char)*8)];
 830
 831   /// PromoteToType - For operations that must be promoted to a specific type,
 832   /// this holds the destination type.  This map should be sparse, so don't hold
 833   /// it as an array.
 834   ///
 835   /// Targets add entries to this map with AddPromotedToType(..), clients access
 836   /// this with getTypeToPromoteTo(..).
 837   std::map<std::pair<unsigned, MVT::ValueType>, MVT::ValueType> PromoteToType;
 838
 839 protected:
 840   /// When lowering %llvm.memset this field specifies the maximum number of
 841   /// store operations that may be substituted for the call to memset. Targets
 842   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 843   /// should assume that the memset will be done using as many of the largest
 844   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 845   /// alignment restrictions. For example, storing 9 bytes on a 32-bit machine
 846   /// with 16-bit alignment would result in four 2-byte stores and one 1-byte
 847   /// store.  This only applies to setting a constant array of a constant size.
 848   /// @brief Specify maximum number of store instructions per memset call.
 849   unsigned maxStoresPerMemset;
 850
 851   /// When lowering %llvm.memcpy this field specifies the maximum number of
 852   /// store operations that may be substituted for a call to memcpy. Targets
 853   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 854   /// should assume that the memcpy will be done using as many of the largest
 855   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 856   /// alignment restrictions. For example, storing 7 bytes on a 32-bit machine
 857   /// with 32-bit alignment would result in one 4-byte store, a one 2-byte store
 858   /// and one 1-byte store. This only applies to copying a constant array of
 859   /// constant size.
 860   /// @brief Specify maximum bytes of store instructions per memcpy call.
 861   unsigned maxStoresPerMemcpy;
 862
 863   /// When lowering %llvm.memmove this field specifies the maximum number of
 864   /// store instructions that may be substituted for a call to memmove. Targets
 865   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 866   /// should assume that the memmove will be done using as many of the largest
 867   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 868   /// alignment restrictions. For example, moving 9 bytes on a 32-bit machine
 869   /// with 8-bit alignment would result in nine 1-byte stores.  This only
 870   /// applies to copying a constant array of constant size.
 871   /// @brief Specify maximum bytes of store instructions per memmove call.
 872   unsigned maxStoresPerMemmove;
 873
 874   /// This field specifies whether the target machine permits unaligned memory
 875   /// accesses.  This is used, for example, to determine the size of store
 876   /// operations when copying small arrays and other similar tasks.
 877   /// @brief Indicate whether the target permits unaligned memory accesses.
 878   bool allowUnalignedMemoryAccesses;
 879 };
 880 } // end llvm namespace
 881
 882 #endif