lib/CodeGen/SelectionDAG/LegalizeDAG.cpp

   1 //===-- LegalizeDAG.cpp - Implement SelectionDAG::Legalize ----------------===//
   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 implements the SelectionDAG::Legalize method.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  17 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  18 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  19 #include "llvm/Constants.h"
  20 #include <iostream>
  21 using namespace llvm;
  22
  23 static const Type *getTypeFor(MVT::ValueType VT) {
  24   switch (VT) {
  25   default: assert(0 && "Unknown MVT!");
  26   case MVT::i1: return Type::BoolTy;
  27   case MVT::i8: return Type::UByteTy;
  28   case MVT::i16: return Type::UShortTy;
  29   case MVT::i32: return Type::UIntTy;
  30   case MVT::i64: return Type::ULongTy;
  31   case MVT::f32: return Type::FloatTy;
  32   case MVT::f64: return Type::DoubleTy;
  33   }
  34 }
  35
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 /// SelectionDAGLegalize - This takes an arbitrary SelectionDAG as input and
  39 /// hacks on it until the target machine can handle it.  This involves
  40 /// eliminating value sizes the machine cannot handle (promoting small sizes to
  41 /// large sizes or splitting up large values into small values) as well as
  42 /// eliminating operations the machine cannot handle.
  43 ///
  44 /// This code also does a small amount of optimization and recognition of idioms
  45 /// as part of its processing.  For example, if a target does not support a
  46 /// 'setcc' instruction efficiently, but does support 'brcc' instruction, this
  47 /// will attempt merge setcc and brc instructions into brcc's.
  48 ///
  49 namespace {
  50 class SelectionDAGLegalize {
  51   TargetLowering &TLI;
  52   SelectionDAG &DAG;
  53
  54   /// LegalizeAction - This enum indicates what action we should take for each
  55   /// value type the can occur in the program.
  56   enum LegalizeAction {
  57     Legal,            // The target natively supports this value type.
  58     Promote,          // This should be promoted to the next larger type.
  59     Expand,           // This integer type should be broken into smaller pieces.
  60   };
  61
  62   /// TransformToType - For any value types we are promoting or expanding, this
  63   /// contains the value type that we are changing to.  For Expanded types, this
  64   /// contains one step of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are
  65   /// multiple steps required (e.g. i64 -> i16)
  66   MVT::ValueType TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
  67
  68   /// ValueTypeActions - This is a bitvector that contains two bits for each
  69   /// value type, where the two bits correspond to the LegalizeAction enum.
  70   /// This can be queried with "getTypeAction(VT)".
  71   unsigned ValueTypeActions;
  72
  73   /// NeedsAnotherIteration - This is set when we expand a large integer
  74   /// operation into smaller integer operations, but the smaller operations are
  75   /// not set.  This occurs only rarely in practice, for targets that don't have
  76   /// 32-bit or larger integer registers.
  77   bool NeedsAnotherIteration;
  78
  79   /// LegalizedNodes - For nodes that are of legal width, and that have more
  80   /// than one use, this map indicates what regularized operand to use.  This
  81   /// allows us to avoid legalizing the same thing more than once.
  82   std::map<SDOperand, SDOperand> LegalizedNodes;
  83
  84   /// ExpandedNodes - For nodes that need to be expanded, and which have more
  85   /// than one use, this map indicates which which operands are the expanded
  86   /// version of the input.  This allows us to avoid expanding the same node
  87   /// more than once.
  88   std::map<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> > ExpandedNodes;
  89
  90   void AddLegalizedOperand(SDOperand From, SDOperand To) {
  91     bool isNew = LegalizedNodes.insert(std::make_pair(From, To)).second;
  92     assert(isNew && "Got into the map somehow?");
  93   }
  94
  95   /// setValueTypeAction - Set the action for a particular value type.  This
  96   /// assumes an action has not already been set for this value type.
  97   void setValueTypeAction(MVT::ValueType VT, LegalizeAction A) {
  98     ValueTypeActions |= A << (VT*2);
  99     if (A == Promote) {
 100       MVT::ValueType PromoteTo;
 101       if (VT == MVT::f32)
 102         PromoteTo = MVT::f64;
 103       else {
 104         unsigned LargerReg = VT+1;
 105         while (!TLI.hasNativeSupportFor((MVT::ValueType)LargerReg)) {
 106           ++LargerReg;
 107           assert(MVT::isInteger((MVT::ValueType)LargerReg) &&
 108                  "Nothing to promote to??");
 109         }
 110         PromoteTo = (MVT::ValueType)LargerReg;
 111       }
 112
 113       assert(MVT::isInteger(VT) == MVT::isInteger(PromoteTo) &&
 114              MVT::isFloatingPoint(VT) == MVT::isFloatingPoint(PromoteTo) &&
 115              "Can only promote from int->int or fp->fp!");
 116       assert(VT < PromoteTo && "Must promote to a larger type!");
 117       TransformToType[VT] = PromoteTo;
 118     } else if (A == Expand) {
 119       assert(MVT::isInteger(VT) && VT > MVT::i8 &&
 120              "Cannot expand this type: target must support SOME integer reg!");
 121       // Expand to the next smaller integer type!
 122       TransformToType[VT] = (MVT::ValueType)(VT-1);
 123     }
 124   }
 125
 126 public:
 127
 128   SelectionDAGLegalize(TargetLowering &TLI, SelectionDAG &DAG);
 129
 130   /// Run - While there is still lowering to do, perform a pass over the DAG.
 131   /// Most regularization can be done in a single pass, but targets that require
 132   /// large values to be split into registers multiple times (e.g. i64 -> 4x
 133   /// i16) require iteration for these values (the first iteration will demote
 134   /// to i32, the second will demote to i16).
 135   void Run() {
 136     do {
 137       NeedsAnotherIteration = false;
 138       LegalizeDAG();
 139     } while (NeedsAnotherIteration);
 140   }
 141
 142   /// getTypeAction - Return how we should legalize values of this type, either
 143   /// it is already legal or we need to expand it into multiple registers of
 144   /// smaller integer type, or we need to promote it to a larger type.
 145   LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 146     return (LegalizeAction)((ValueTypeActions >> (2*VT)) & 3);
 147   }
 148
 149   /// isTypeLegal - Return true if this type is legal on this target.
 150   ///
 151   bool isTypeLegal(MVT::ValueType VT) const {
 152     return getTypeAction(VT) == Legal;
 153   }
 154
 155 private:
 156   void LegalizeDAG();
 157
 158   SDOperand LegalizeOp(SDOperand O);
 159   void ExpandOp(SDOperand O, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 160
 161   SDOperand getIntPtrConstant(uint64_t Val) {
 162     return DAG.getConstant(Val, TLI.getPointerTy());
 163   }
 164 };
 165 }
 166
 167
 168 SelectionDAGLegalize::SelectionDAGLegalize(TargetLowering &tli,
 169                                            SelectionDAG &dag)
 170   : TLI(tli), DAG(dag), ValueTypeActions(0) {
 171
 172   assert(MVT::LAST_VALUETYPE <= 16 &&
 173          "Too many value types for ValueTypeActions to hold!");
 174
 175   // Inspect all of the ValueType's possible, deciding how to process them.
 176   for (unsigned IntReg = MVT::i1; IntReg <= MVT::i128; ++IntReg)
 177     // If TLI says we are expanding this type, expand it!
 178     if (TLI.getNumElements((MVT::ValueType)IntReg) != 1)
 179       setValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Expand);
 180     else if (!TLI.hasNativeSupportFor((MVT::ValueType)IntReg))
 181       // Otherwise, if we don't have native support, we must promote to a
 182       // larger type.
 183       setValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Promote);
 184
 185   // If the target does not have native support for F32, promote it to F64.
 186   if (!TLI.hasNativeSupportFor(MVT::f32))
 187     setValueTypeAction(MVT::f32, Promote);
 188 }
 189
 190 void SelectionDAGLegalize::LegalizeDAG() {
 191   SDOperand OldRoot = DAG.getRoot();
 192   SDOperand NewRoot = LegalizeOp(OldRoot);
 193   DAG.setRoot(NewRoot);
 194
 195   ExpandedNodes.clear();
 196   LegalizedNodes.clear();
 197
 198   // Remove dead nodes now.
 199   DAG.RemoveDeadNodes(OldRoot.Val);
 200 }
 201
 202 SDOperand SelectionDAGLegalize::LegalizeOp(SDOperand Op) {
 203   assert(getTypeAction(Op.getValueType()) == Legal &&
 204          "Caller should expand or promote operands that are not legal!");
 205
 206   // If this operation defines any values that cannot be represented in a
 207   // register on this target, make sure to expand or promote them.
 208   if (Op.Val->getNumValues() > 1) {
 209     for (unsigned i = 0, e = Op.Val->getNumValues(); i != e; ++i)
 210       switch (getTypeAction(Op.Val->getValueType(i))) {
 211       case Legal: break;  // Nothing to do.
 212       case Expand: {
 213         SDOperand T1, T2;
 214         ExpandOp(Op.getValue(i), T1, T2);
 215         assert(LegalizedNodes.count(Op) &&
 216                "Expansion didn't add legal operands!");
 217         return LegalizedNodes[Op];
 218       }
 219       case Promote:
 220         // FIXME: Implement promotion!
 221         assert(0 && "Promotion not implemented at all yet!");
 222       }
 223   }
 224
 225   std::map<SDOperand, SDOperand>::iterator I = LegalizedNodes.find(Op);
 226   if (I != LegalizedNodes.end()) return I->second;
 227
 228   SDOperand Tmp1, Tmp2, Tmp3;
 229
 230   SDOperand Result = Op;
 231   SDNode *Node = Op.Val;
 232
 233   switch (Node->getOpcode()) {
 234   default:
 235     std::cerr << "NODE: "; Node->dump(); std::cerr << "\n";
 236     assert(0 && "Do not know how to legalize this operator!");
 237     abort();
 238   case ISD::EntryToken:
 239   case ISD::FrameIndex:
 240   case ISD::GlobalAddress:
 241   case ISD::ExternalSymbol:
 242   case ISD::ConstantPool:
 243   case ISD::CopyFromReg:            // Nothing to do.
 244     assert(getTypeAction(Node->getValueType(0)) == Legal &&
 245            "This must be legal!");
 246     break;
 247   case ISD::Constant:
 248     // We know we don't need to expand constants here, constants only have one
 249     // value and we check that it is fine above.
 250
 251     // FIXME: Maybe we should handle things like targets that don't support full
 252     // 32-bit immediates?
 253     break;
 254   case ISD::ConstantFP: {
 255     // Spill FP immediates to the constant pool if the target cannot directly
 256     // codegen them.  Targets often have some immediate values that can be
 257     // efficiently generated into an FP register without a load.  We explicitly
 258     // leave these constants as ConstantFP nodes for the target to deal with.
 259
 260     ConstantFPSDNode *CFP = cast<ConstantFPSDNode>(Node);
 261
 262     // Check to see if this FP immediate is already legal.
 263     bool isLegal = false;
 264     for (TargetLowering::legal_fpimm_iterator I = TLI.legal_fpimm_begin(),
 265            E = TLI.legal_fpimm_end(); I != E; ++I)
 266       if (CFP->isExactlyValue(*I)) {
 267         isLegal = true;
 268         break;
 269       }
 270
 271     if (!isLegal) {
 272       // Otherwise we need to spill the constant to memory.
 273       MachineConstantPool *CP = DAG.getMachineFunction().getConstantPool();
 274
 275       bool Extend = false;
 276
 277       // If a FP immediate is precise when represented as a float, we put it
 278       // into the constant pool as a float, even if it's is statically typed
 279       // as a double.
 280       MVT::ValueType VT = CFP->getValueType(0);
 281       bool isDouble = VT == MVT::f64;
 282       ConstantFP *LLVMC = ConstantFP::get(isDouble ? Type::DoubleTy :
 283                                              Type::FloatTy, CFP->getValue());
 284       if (isDouble && CFP->isExactlyValue((float)CFP->getValue())) {
 285         LLVMC = cast<ConstantFP>(ConstantExpr::getCast(LLVMC, Type::FloatTy));
 286         VT = MVT::f32;
 287         Extend = true;
 288       }
 289
 290       SDOperand CPIdx = DAG.getConstantPool(CP->getConstantPoolIndex(LLVMC),
 291                                             TLI.getPointerTy());
 292       Result = DAG.getLoad(VT, DAG.getEntryNode(), CPIdx);
 293
 294       if (Extend) Result = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Result);
 295     }
 296     break;
 297   }
 298   case ISD::ADJCALLSTACKDOWN:
 299   case ISD::ADJCALLSTACKUP:
 300     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 301     // There is no need to legalize the size argument (Operand #1)
 302     if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 303       Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), MVT::Other, Tmp1,
 304                            Node->getOperand(1));
 305     break;
 306   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
 307     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 308     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the size.
 309     Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));  // Legalize the alignment.
 310     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 311         Tmp3 != Node->getOperand(2))
 312       Result = DAG.getNode(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, Node->getValueType(0),
 313                            Tmp1, Tmp2, Tmp3);
 314     else
 315       Result = Op.getValue(0);
 316
 317     // Since this op produces two values, make sure to remember that we
 318     // legalized both of them.
 319     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 0), Result);
 320     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 1), Result.getValue(1));
 321     return Result.getValue(Op.ResNo);
 322
 323   case ISD::CALL:
 324     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 325     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the callee.
 326     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1)) {
 327       std::vector<MVT::ValueType> RetTyVTs;
 328       RetTyVTs.reserve(Node->getNumValues());
 329       for (unsigned i = 0, e = Node->getNumValues(); i != e; ++i)
 330         RetTyVTs.push_back(Node->getValueType(i));
 331       Result = SDOperand(DAG.getCall(RetTyVTs, Tmp1, Tmp2), 0);
 332     } else {
 333       Result = Result.getValue(0);
 334     }
 335     // Since calls produce multiple values, make sure to remember that we
 336     // legalized all of them.
 337     for (unsigned i = 0, e = Node->getNumValues(); i != e; ++i)
 338       AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, i), Result.getValue(i));
 339     return Result.getValue(Op.ResNo);
 340
 341   case ISD::BR:
 342     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 343     if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 344       Result = DAG.getNode(ISD::BR, MVT::Other, Tmp1, Node->getOperand(1));
 345     break;
 346
 347   case ISD::BRCOND:
 348     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 349     // FIXME: booleans might not be legal!
 350     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the condition.
 351     // Basic block destination (Op#2) is always legal.
 352     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 353       Result = DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, Tmp1, Tmp2,
 354                            Node->getOperand(2));
 355     break;
 356
 357   case ISD::LOAD:
 358     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 359     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the pointer.
 360     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 361         Tmp2 != Node->getOperand(1))
 362       Result = DAG.getLoad(Node->getValueType(0), Tmp1, Tmp2);
 363     else
 364       Result = SDOperand(Node, 0);
 365
 366     // Since loads produce two values, make sure to remember that we legalized
 367     // both of them.
 368     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 0), Result);
 369     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 1), Result.getValue(1));
 370     return Result.getValue(Op.ResNo);
 371
 372   case ISD::EXTRACT_ELEMENT:
 373     // Get both the low and high parts.
 374     ExpandOp(Node->getOperand(0), Tmp1, Tmp2);
 375     if (cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getValue())
 376       Result = Tmp2;  // 1 -> Hi
 377     else
 378       Result = Tmp1;  // 0 -> Lo
 379     break;
 380
 381   case ISD::CopyToReg:
 382     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 383
 384     switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 385     case Legal:
 386       // Legalize the incoming value (must be legal).
 387       Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 388       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 389         Result = DAG.getCopyToReg(Tmp1, Tmp2,
 390                                   cast<CopyRegSDNode>(Node)->getReg());
 391       break;
 392     case Expand: {
 393       SDOperand Lo, Hi;
 394       ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 395       unsigned Reg = cast<CopyRegSDNode>(Node)->getReg();
 396       Result = DAG.getCopyToReg(Tmp1, Lo, Reg);
 397       Result = DAG.getCopyToReg(Result, Hi, Reg+1);
 398       assert(isTypeLegal(Result.getValueType()) &&
 399              "Cannot expand multiple times yet (i64 -> i16)");
 400       break;
 401     }
 402     case Promote:
 403       assert(0 && "Don't know what it means to promote this!");
 404       abort();
 405     }
 406     break;
 407
 408   case ISD::RET:
 409     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 410     switch (Node->getNumOperands()) {
 411     case 2:  // ret val
 412       switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 413       case Legal:
 414         Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 415         if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 416           Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1, Tmp2);
 417         break;
 418       case Expand: {
 419         SDOperand Lo, Hi;
 420         ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 421         Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1, Lo, Hi);
 422         break;
 423       }
 424       case Promote:
 425         assert(0 && "Can't promote return value!");
 426       }
 427       break;
 428     case 1:  // ret void
 429       if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 430         Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1);
 431       break;
 432     default: { // ret <values>
 433       std::vector<SDOperand> NewValues;
 434       NewValues.push_back(Tmp1);
 435       for (unsigned i = 1, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
 436         switch (getTypeAction(Node->getOperand(i).getValueType())) {
 437         case Legal:
 438           NewValues.push_back(LegalizeOp(Node->getOperand(i)));
 439           break;
 440         case Expand: {
 441           SDOperand Lo, Hi;
 442           ExpandOp(Node->getOperand(i), Lo, Hi);
 443           NewValues.push_back(Lo);
 444           NewValues.push_back(Hi);
 445           break;
 446         }
 447         case Promote:
 448           assert(0 && "Can't promote return value!");
 449         }
 450       Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, NewValues);
 451       break;
 452     }
 453     }
 454     break;
 455   case ISD::STORE:
 456     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 457     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));  // Legalize the pointer.
 458
 459     // Turn 'store float 1.0, Ptr' -> 'store int 0x12345678, Ptr'
 460     if (ConstantFPSDNode *CFP =
 461         dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Node->getOperand(1))) {
 462       if (CFP->getValueType(0) == MVT::f32) {
 463         union {
 464           unsigned I;
 465           float    F;
 466         } V;
 467         V.F = CFP->getValue();
 468         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1,
 469                              DAG.getConstant(V.I, MVT::i32), Tmp2);
 470       } else {
 471         assert(CFP->getValueType(0) == MVT::f64 && "Unknown FP type!");
 472         union {
 473           uint64_t I;
 474           double   F;
 475         } V;
 476         V.F = CFP->getValue();
 477         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1,
 478                              DAG.getConstant(V.I, MVT::i64), Tmp2);
 479       }
 480       Op = Result;
 481       Node = Op.Val;
 482     }
 483
 484     switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 485     case Legal: {
 486       SDOperand Val = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 487       if (Val != Node->getOperand(1) || Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 488           Tmp2 != Node->getOperand(2))
 489         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1, Val, Tmp2);
 490       break;
 491     }
 492     case Promote:
 493       assert(0 && "FIXME: promote for stores not implemented!");
 494     case Expand:
 495       SDOperand Lo, Hi;
 496       ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 497
 498       if (!TLI.isLittleEndian())
 499         std::swap(Lo, Hi);
 500
 501       // FIXME: These two stores are independent of each other!
 502       Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1, Lo, Tmp2);
 503
 504       unsigned IncrementSize = MVT::getSizeInBits(Lo.getValueType())/8;
 505       Tmp2 = DAG.getNode(ISD::ADD, Tmp2.getValueType(), Tmp2,
 506                          getIntPtrConstant(IncrementSize));
 507       assert(isTypeLegal(Tmp2.getValueType()) &&
 508              "Pointers must be legal!");
 509       Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Result, Hi, Tmp2);
 510     }
 511     break;
 512   case ISD::SELECT: {
 513     // FIXME: BOOLS MAY REQUIRE PROMOTION!
 514     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // Cond
 515     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // TrueVal
 516     SDOperand Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));   // FalseVal
 517
 518     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 519         Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 520         Tmp3 != Node->getOperand(2))
 521       Result = DAG.getNode(ISD::SELECT, Node->getValueType(0), Tmp1, Tmp2,Tmp3);
 522     break;
 523   }
 524   case ISD::SETCC:
 525     switch (getTypeAction(Node->getOperand(0).getValueType())) {
 526     case Legal:
 527       Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // LHS
 528       Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // RHS
 529       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 530         Result = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(),
 531                               Tmp1, Tmp2);
 532       break;
 533     case Promote:
 534       assert(0 && "Can't promote setcc operands yet!");
 535       break;
 536     case Expand:
 537       SDOperand LHSLo, LHSHi, RHSLo, RHSHi;
 538       ExpandOp(Node->getOperand(0), LHSLo, LHSHi);
 539       ExpandOp(Node->getOperand(1), RHSLo, RHSHi);
 540       switch (cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition()) {
 541       case ISD::SETEQ:
 542       case ISD::SETNE:
 543         Tmp1 = DAG.getNode(ISD::XOR, LHSLo.getValueType(), LHSLo, RHSLo);
 544         Tmp2 = DAG.getNode(ISD::XOR, LHSLo.getValueType(), LHSHi, RHSHi);
 545         Tmp1 = DAG.getNode(ISD::OR, Tmp1.getValueType(), Tmp1, Tmp2);
 546         Result = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(), Tmp1,
 547                               DAG.getConstant(0, Tmp1.getValueType()));
 548         break;
 549       default:
 550         // FIXME: This generated code sucks.
 551         ISD::CondCode LowCC;
 552         switch (cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition()) {
 553         default: assert(0 && "Unknown integer setcc!");
 554         case ISD::SETLT:
 555         case ISD::SETULT: LowCC = ISD::SETULT; break;
 556         case ISD::SETGT:
 557         case ISD::SETUGT: LowCC = ISD::SETUGT; break;
 558         case ISD::SETLE:
 559         case ISD::SETULE: LowCC = ISD::SETULE; break;
 560         case ISD::SETGE:
 561         case ISD::SETUGE: LowCC = ISD::SETUGE; break;
 562         }
 563
 564         // Tmp1 = lo(op1) < lo(op2)   // Always unsigned comparison
 565         // Tmp2 = hi(op1) < hi(op2)   // Signedness depends on operands
 566         // dest = hi(op1) == hi(op2) ? Tmp1 : Tmp2;
 567
 568         // NOTE: on targets without efficient SELECT of bools, we can always use
 569         // this identity: (B1 ? B2 : B3) --> (B1 & B2)|(!B1&B3)
 570         Tmp1 = DAG.getSetCC(LowCC, LHSLo, RHSLo);
 571         Tmp2 = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(),
 572                             LHSHi, RHSHi);
 573         Result = DAG.getSetCC(ISD::SETEQ, LHSHi, RHSHi);
 574         Result = DAG.getNode(ISD::SELECT, MVT::i1, Result, Tmp1, Tmp2);
 575         break;
 576       }
 577     }
 578     break;
 579
 580   case ISD::MEMSET:
 581   case ISD::MEMCPY:
 582   case ISD::MEMMOVE: {
 583     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 584     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 585     Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));
 586     SDOperand Tmp4 = LegalizeOp(Node->getOperand(3));
 587     SDOperand Tmp5 = LegalizeOp(Node->getOperand(4));
 588     if (TLI.isOperationSupported(Node->getOpcode(), MVT::Other)) {
 589       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 590           Tmp3 != Node->getOperand(2) || Tmp4 != Node->getOperand(3) ||
 591           Tmp5 != Node->getOperand(4)) {
 592         std::vector<SDOperand> Ops;
 593         Ops.push_back(Tmp1); Ops.push_back(Tmp2); Ops.push_back(Tmp3);
 594         Ops.push_back(Tmp4); Ops.push_back(Tmp5);
 595         Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), MVT::Other, Ops);
 596       }
 597     } else {
 598       // Otherwise, the target does not support this operation.  Lower the
 599       // operation to an explicit libcall as appropriate.
 600       MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
 601       const Type *IntPtrTy = TLI.getTargetData().getIntPtrType();
 602       std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
 603
 604       const char *FnName;
 605       if (Node->getOpcode() == ISD::MEMSET) {
 606         Args.push_back(std::make_pair(Tmp2, IntPtrTy));
 607         // Extend the ubyte argument to be an int value for the call.
 608         Tmp3 = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i32, Tmp3);
 609         Args.push_back(std::make_pair(Tmp3, Type::IntTy));
 610         Args.push_back(std::make_pair(Tmp4, IntPtrTy));
 611
 612         FnName = "memset";
 613       } else if (Node->getOpcode() == ISD::MEMCPY ||
 614                  Node->getOpcode() == ISD::MEMMOVE) {
 615         Args.push_back(std::make_pair(Tmp2, IntPtrTy));
 616         Args.push_back(std::make_pair(Tmp3, IntPtrTy));
 617         Args.push_back(std::make_pair(Tmp4, IntPtrTy));
 618         FnName = Node->getOpcode() == ISD::MEMMOVE ? "memmove" : "memcpy";
 619       } else {
 620         assert(0 && "Unknown op!");
 621       }
 622       std::pair<SDOperand,SDOperand> CallResult =
 623         TLI.LowerCallTo(Tmp1, Type::VoidTy,
 624                         DAG.getExternalSymbol(FnName, IntPtr), Args, DAG);
 625       Result = LegalizeOp(CallResult.second);
 626     }
 627     break;
 628   }
 629   case ISD::ADD:
 630   case ISD::SUB:
 631   case ISD::MUL:
 632   case ISD::UDIV:
 633   case ISD::SDIV:
 634   case ISD::UREM:
 635   case ISD::SREM:
 636   case ISD::AND:
 637   case ISD::OR:
 638   case ISD::XOR:
 639   case ISD::SHL:
 640   case ISD::SRL:
 641   case ISD::SRA:
 642     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // LHS
 643     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // RHS
 644     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 645         Tmp2 != Node->getOperand(1))
 646       Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), Node->getValueType(0), Tmp1,Tmp2);
 647     break;
 648   case ISD::ZERO_EXTEND:
 649   case ISD::SIGN_EXTEND:
 650   case ISD::TRUNCATE:
 651   case ISD::FP_EXTEND:
 652   case ISD::FP_ROUND:
 653   case ISD::FP_TO_SINT:
 654   case ISD::FP_TO_UINT:
 655   case ISD::SINT_TO_FP:
 656   case ISD::UINT_TO_FP:
 657
 658     switch (getTypeAction(Node->getOperand(0).getValueType())) {
 659     case Legal:
 660       Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 661       if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 662         Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), Node->getValueType(0), Tmp1);
 663       break;
 664     case Expand:
 665       // In the expand case, we must be dealing with a truncate, because
 666       // otherwise the result would be larger than the source.
 667       assert(Node->getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
 668              "Shouldn't need to expand other operators here!");
 669       ExpandOp(Node->getOperand(0), Tmp1, Tmp2);
 670
 671       // Since the result is legal, we should just be able to truncate the low
 672       // part of the source.
 673       Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, Node->getValueType(0), Tmp1);
 674       break;
 675
 676     default:
 677       assert(0 && "Do not know how to promote this yet!");
 678     }
 679     break;
 680   }
 681
 682   if (!Op.Val->hasOneUse())
 683     AddLegalizedOperand(Op, Result);
 684
 685   return Result;
 686 }
 687
 688
 689 /// ExpandOp - Expand the specified SDOperand into its two component pieces
 690 /// Lo&Hi.  Note that the Op MUST be an expanded type.  As a result of this, the
 691 /// LegalizeNodes map is filled in for any results that are not expanded, the
 692 /// ExpandedNodes map is filled in for any results that are expanded, and the
 693 /// Lo/Hi values are returned.
 694 void SelectionDAGLegalize::ExpandOp(SDOperand Op, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi){
 695   MVT::ValueType VT = Op.getValueType();
 696   MVT::ValueType NVT = TransformToType[VT];
 697   SDNode *Node = Op.Val;
 698   assert(getTypeAction(VT) == Expand && "Not an expanded type!");
 699   assert(MVT::isInteger(VT) && "Cannot expand FP values!");
 700   assert(MVT::isInteger(NVT) && NVT < VT &&
 701          "Cannot expand to FP value or to larger int value!");
 702
 703   // If there is more than one use of this, see if we already expanded it.
 704   // There is no use remembering values that only have a single use, as the map
 705   // entries will never be reused.
 706   if (!Node->hasOneUse()) {
 707     std::map<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> >::iterator I
 708       = ExpandedNodes.find(Op);
 709     if (I != ExpandedNodes.end()) {
 710       Lo = I->second.first;
 711       Hi = I->second.second;
 712       return;
 713     }
 714   }
 715
 716   // Expanding to multiple registers needs to perform an optimization step, and
 717   // is not careful to avoid operations the target does not support.  Make sure
 718   // that all generated operations are legalized in the next iteration.
 719   NeedsAnotherIteration = true;
 720   const char *LibCallName = 0;
 721
 722   switch (Node->getOpcode()) {
 723   default:
 724     std::cerr << "NODE: "; Node->dump(); std::cerr << "\n";
 725     assert(0 && "Do not know how to expand this operator!");
 726     abort();
 727   case ISD::Constant: {
 728     uint64_t Cst = cast<ConstantSDNode>(Node)->getValue();
 729     Lo = DAG.getConstant(Cst, NVT);
 730     Hi = DAG.getConstant(Cst >> MVT::getSizeInBits(NVT), NVT);
 731     break;
 732   }
 733
 734   case ISD::CopyFromReg: {
 735     unsigned Reg = cast<CopyRegSDNode>(Node)->getReg();
 736     // Aggregate register values are always in consequtive pairs.
 737     Lo = DAG.getCopyFromReg(Reg, NVT);
 738     Hi = DAG.getCopyFromReg(Reg+1, NVT);
 739     assert(isTypeLegal(NVT) && "Cannot expand this multiple times yet!");
 740     break;
 741   }
 742
 743   case ISD::LOAD: {
 744     SDOperand Ch = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // Legalize the chain.
 745     SDOperand Ptr = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the pointer.
 746     Lo = DAG.getLoad(NVT, Ch, Ptr);
 747
 748     // Increment the pointer to the other half.
 749     unsigned IncrementSize = MVT::getSizeInBits(Lo.getValueType())/8;
 750     Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, Ptr.getValueType(), Ptr,
 751                       getIntPtrConstant(IncrementSize));
 752     // FIXME: This load is independent of the first one.
 753     Hi = DAG.getLoad(NVT, Lo.getValue(1), Ptr);
 754
 755     // Remember that we legalized the chain.
 756     AddLegalizedOperand(Op.getValue(1), Hi.getValue(1));
 757     if (!TLI.isLittleEndian())
 758       std::swap(Lo, Hi);
 759     break;
 760   }
 761   case ISD::CALL: {
 762     SDOperand Chain  = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 763     SDOperand Callee = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the callee.
 764
 765     assert(Node->getNumValues() == 2 && Op.ResNo == 0 &&
 766            "Can only expand a call once so far, not i64 -> i16!");
 767
 768     std::vector<MVT::ValueType> RetTyVTs;
 769     RetTyVTs.reserve(3);
 770     RetTyVTs.push_back(NVT);
 771     RetTyVTs.push_back(NVT);
 772     RetTyVTs.push_back(MVT::Other);
 773     SDNode *NC = DAG.getCall(RetTyVTs, Chain, Callee);
 774     Lo = SDOperand(NC, 0);
 775     Hi = SDOperand(NC, 1);
 776
 777     // Insert the new chain mapping.
 778     AddLegalizedOperand(Op.getValue(1), Hi.getValue(2));
 779     break;
 780   }
 781   case ISD::AND:
 782   case ISD::OR:
 783   case ISD::XOR: {   // Simple logical operators -> two trivial pieces.
 784     SDOperand LL, LH, RL, RH;
 785     ExpandOp(Node->getOperand(0), LL, LH);
 786     ExpandOp(Node->getOperand(1), RL, RH);
 787     Lo = DAG.getNode(Node->getOpcode(), NVT, LL, RL);
 788     Hi = DAG.getNode(Node->getOpcode(), NVT, LH, RH);
 789     break;
 790   }
 791   case ISD::SELECT: {
 792     SDOperand C, LL, LH, RL, RH;
 793     // FIXME: BOOLS MAY REQUIRE PROMOTION!
 794     C = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 795     ExpandOp(Node->getOperand(1), LL, LH);
 796     ExpandOp(Node->getOperand(2), RL, RH);
 797     Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT, NVT, C, LL, RL);
 798     Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT, NVT, C, LH, RH);
 799     break;
 800   }
 801   case ISD::SIGN_EXTEND: {
 802     // The low part is just a sign extension of the input (which degenerates to
 803     // a copy).
 804     Lo = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, NVT, LegalizeOp(Node->getOperand(0)));
 805
 806     // The high part is obtained by SRA'ing all but one of the bits of the lo
 807     // part.
 808     unsigned SrcSize = MVT::getSizeInBits(Node->getOperand(0).getValueType());
 809     Hi = DAG.getNode(ISD::SRA, NVT, Lo, DAG.getConstant(SrcSize-1, MVT::i8));
 810     break;
 811   }
 812   case ISD::ZERO_EXTEND:
 813     // The low part is just a zero extension of the input (which degenerates to
 814     // a copy).
 815     Lo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, NVT, LegalizeOp(Node->getOperand(0)));
 816
 817     // The high part is just a zero.
 818     Hi = DAG.getConstant(0, NVT);
 819     break;
 820
 821     // These operators cannot be expanded directly, emit them as calls to
 822     // library functions.
 823   case ISD::FP_TO_SINT:
 824     if (Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::f32)
 825       LibCallName = "__fixsfdi";
 826     else
 827       LibCallName = "__fixdfdi";
 828     break;
 829   case ISD::FP_TO_UINT:
 830     if (Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::f32)
 831       LibCallName = "__fixunssfdi";
 832     else
 833       LibCallName = "__fixunsdfdi";
 834     break;
 835
 836   case ISD::ADD:  LibCallName = "__adddi3"; break;
 837   case ISD::SUB:  LibCallName = "__subdi3"; break;
 838   case ISD::MUL:  LibCallName = "__muldi3"; break;
 839   case ISD::SDIV: LibCallName = "__divdi3"; break;
 840   case ISD::UDIV: LibCallName = "__udivdi3"; break;
 841   case ISD::SREM: LibCallName = "__moddi3"; break;
 842   case ISD::UREM: LibCallName = "__umoddi3"; break;
 843   case ISD::SHL:  LibCallName = "__ashldi3"; break;
 844   case ISD::SRA:  LibCallName = "__ashrdi3"; break;
 845   case ISD::SRL:  LibCallName = "__lshrdi3"; break;
 846   }
 847
 848   // Int2FP -> __floatdisf/__floatdidf
 849
 850   // If this is to be expanded into a libcall... do so now.
 851   if (LibCallName) {
 852     TargetLowering::ArgListTy Args;
 853     for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
 854       Args.push_back(std::make_pair(Node->getOperand(i),
 855                                getTypeFor(Node->getOperand(i).getValueType())));
 856     SDOperand Callee = DAG.getExternalSymbol(LibCallName, TLI.getPointerTy());
 857
 858     // We don't care about token chains for libcalls.  We just use the entry
 859     // node as our input and ignore the output chain.  This allows us to place
 860     // calls wherever we need them to satisfy data dependences.
 861     SDOperand Result = TLI.LowerCallTo(DAG.getEntryNode(),
 862                                        getTypeFor(Op.getValueType()), Callee,
 863                                        Args, DAG).first;
 864     ExpandOp(Result, Lo, Hi);
 865   }
 866
 867   // Remember in a map if the values will be reused later.
 868   if (!Node->hasOneUse()) {
 869     bool isNew = ExpandedNodes.insert(std::make_pair(Op,
 870                                             std::make_pair(Lo, Hi))).second;
 871     assert(isNew && "Value already expanded?!?");
 872   }
 873 }
 874
 875
 876 // SelectionDAG::Legalize - This is the entry point for the file.
 877 //
 878 void SelectionDAG::Legalize(TargetLowering &TLI) {
 879   /// run - This is the main entry point to this class.
 880   ///
 881   SelectionDAGLegalize(TLI, *this).Run();
 882 }
 883