lib/CodeGen/SelectionDAG/SelectionDAGISel.cpp

   1 //===-- SelectionDAGISel.cpp - Implement the SelectionDAGISel class -------===//
   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 implements the SelectionDAGISel class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "isel"
  15 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
  17 #include "llvm/CallingConv.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  20 #include "llvm/Function.h"
  21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  22 #include "llvm/InlineAsm.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineDebugInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  32 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  38 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  39 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  40 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  41 #include "llvm/Support/Debug.h"
  42 #include <map>
  43 #include <iostream>
  44 using namespace llvm;
  45
  46 #ifndef NDEBUG
  47 static cl::opt<bool>
  48 ViewISelDAGs("view-isel-dags", cl::Hidden,
  49           cl::desc("Pop up a window to show isel dags as they are selected"));
  50 static cl::opt<bool>
  51 ViewSchedDAGs("view-sched-dags", cl::Hidden,
  52           cl::desc("Pop up a window to show sched dags as they are processed"));
  53 #else
  54 static const bool ViewISelDAGs = 0;
  55 static const bool ViewSchedDAGs = 0;
  56 #endif
  57
  58 namespace {
  59   cl::opt<SchedHeuristics>
  60   ISHeuristic(
  61     "sched",
  62     cl::desc("Choose scheduling style"),
  63     cl::init(defaultScheduling),
  64     cl::values(
  65       clEnumValN(defaultScheduling, "default",
  66                  "Target preferred scheduling style"),
  67       clEnumValN(noScheduling, "none",
  68                  "No scheduling: breadth first sequencing"),
  69       clEnumValN(simpleScheduling, "simple",
  70                  "Simple two pass scheduling: minimize critical path "
  71                  "and maximize processor utilization"),
  72       clEnumValN(simpleNoItinScheduling, "simple-noitin",
  73                  "Simple two pass scheduling: Same as simple "
  74                  "except using generic latency"),
  75       clEnumValN(listSchedulingBURR, "list-burr",
  76                  "Bottom up register reduction list scheduling"),
  77       clEnumValEnd));
  78 } // namespace
  79
  80
  81 namespace llvm {
  82   //===--------------------------------------------------------------------===//
  83   /// FunctionLoweringInfo - This contains information that is global to a
  84   /// function that is used when lowering a region of the function.
  85   class FunctionLoweringInfo {
  86   public:
  87     TargetLowering &TLI;
  88     Function &Fn;
  89     MachineFunction &MF;
  90     SSARegMap *RegMap;
  91
  92     FunctionLoweringInfo(TargetLowering &TLI, Function &Fn,MachineFunction &MF);
  93
  94     /// MBBMap - A mapping from LLVM basic blocks to their machine code entry.
  95     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock *> MBBMap;
  96
  97     /// ValueMap - Since we emit code for the function a basic block at a time,
  98     /// we must remember which virtual registers hold the values for
  99     /// cross-basic-block values.
 100     std::map<const Value*, unsigned> ValueMap;
 101
 102     /// StaticAllocaMap - Keep track of frame indices for fixed sized allocas in
 103     /// the entry block.  This allows the allocas to be efficiently referenced
 104     /// anywhere in the function.
 105     std::map<const AllocaInst*, int> StaticAllocaMap;
 106
 107     unsigned MakeReg(MVT::ValueType VT) {
 108       return RegMap->createVirtualRegister(TLI.getRegClassFor(VT));
 109     }
 110
 111     unsigned CreateRegForValue(const Value *V) {
 112       MVT::ValueType VT = TLI.getValueType(V->getType());
 113       // The common case is that we will only create one register for this
 114       // value.  If we have that case, create and return the virtual register.
 115       unsigned NV = TLI.getNumElements(VT);
 116       if (NV == 1) {
 117         // If we are promoting this value, pick the next largest supported type.
 118         return MakeReg(TLI.getTypeToTransformTo(VT));
 119       }
 120
 121       // If this value is represented with multiple target registers, make sure
 122       // to create enough consequtive registers of the right (smaller) type.
 123       unsigned NT = VT-1;  // Find the type to use.
 124       while (TLI.getNumElements((MVT::ValueType)NT) != 1)
 125         --NT;
 126
 127       unsigned R = MakeReg((MVT::ValueType)NT);
 128       for (unsigned i = 1; i != NV; ++i)
 129         MakeReg((MVT::ValueType)NT);
 130       return R;
 131     }
 132
 133     unsigned InitializeRegForValue(const Value *V) {
 134       unsigned &R = ValueMap[V];
 135       assert(R == 0 && "Already initialized this value register!");
 136       return R = CreateRegForValue(V);
 137     }
 138   };
 139 }
 140
 141 /// isUsedOutsideOfDefiningBlock - Return true if this instruction is used by
 142 /// PHI nodes or outside of the basic block that defines it.
 143 static bool isUsedOutsideOfDefiningBlock(Instruction *I) {
 144   if (isa<PHINode>(I)) return true;
 145   BasicBlock *BB = I->getParent();
 146   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E; ++UI)
 147     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != BB || isa<PHINode>(*UI))
 148       return true;
 149   return false;
 150 }
 151
 152 /// isOnlyUsedInEntryBlock - If the specified argument is only used in the
 153 /// entry block, return true.
 154 static bool isOnlyUsedInEntryBlock(Argument *A) {
 155   BasicBlock *Entry = A->getParent()->begin();
 156   for (Value::use_iterator UI = A->use_begin(), E = A->use_end(); UI != E; ++UI)
 157     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != Entry)
 158       return false;  // Use not in entry block.
 159   return true;
 160 }
 161
 162 FunctionLoweringInfo::FunctionLoweringInfo(TargetLowering &tli,
 163                                            Function &fn, MachineFunction &mf)
 164     : TLI(tli), Fn(fn), MF(mf), RegMap(MF.getSSARegMap()) {
 165
 166   // Create a vreg for each argument register that is not dead and is used
 167   // outside of the entry block for the function.
 168   for (Function::arg_iterator AI = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end();
 169        AI != E; ++AI)
 170     if (!isOnlyUsedInEntryBlock(AI))
 171       InitializeRegForValue(AI);
 172
 173   // Initialize the mapping of values to registers.  This is only set up for
 174   // instruction values that are used outside of the block that defines
 175   // them.
 176   Function::iterator BB = Fn.begin(), EB = Fn.end();
 177   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
 178     if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I))
 179       if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(AI->getArraySize())) {
 180         const Type *Ty = AI->getAllocatedType();
 181         uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
 182         unsigned Align =
 183           std::max((unsigned)TLI.getTargetData().getTypeAlignment(Ty),
 184                    AI->getAlignment());
 185
 186         // If the alignment of the value is smaller than the size of the value,
 187         // and if the size of the value is particularly small (<= 8 bytes),
 188         // round up to the size of the value for potentially better performance.
 189         //
 190         // FIXME: This could be made better with a preferred alignment hook in
 191         // TargetData.  It serves primarily to 8-byte align doubles for X86.
 192         if (Align < TySize && TySize <= 8) Align = TySize;
 193         TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size.
 194         if (TySize == 0) TySize = 1; // Don't create zero-sized stack objects.
 195         StaticAllocaMap[AI] =
 196           MF.getFrameInfo()->CreateStackObject((unsigned)TySize, Align);
 197       }
 198
 199   for (; BB != EB; ++BB)
 200     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
 201       if (!I->use_empty() && isUsedOutsideOfDefiningBlock(I))
 202         if (!isa<AllocaInst>(I) ||
 203             !StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
 204           InitializeRegForValue(I);
 205
 206   // Create an initial MachineBasicBlock for each LLVM BasicBlock in F.  This
 207   // also creates the initial PHI MachineInstrs, though none of the input
 208   // operands are populated.
 209   for (BB = Fn.begin(), EB = Fn.end(); BB != EB; ++BB) {
 210     MachineBasicBlock *MBB = new MachineBasicBlock(BB);
 211     MBBMap[BB] = MBB;
 212     MF.getBasicBlockList().push_back(MBB);
 213
 214     // Create Machine PHI nodes for LLVM PHI nodes, lowering them as
 215     // appropriate.
 216     PHINode *PN;
 217     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
 218          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
 219       if (!PN->use_empty()) {
 220         unsigned NumElements =
 221           TLI.getNumElements(TLI.getValueType(PN->getType()));
 222         unsigned PHIReg = ValueMap[PN];
 223         assert(PHIReg &&"PHI node does not have an assigned virtual register!");
 224         for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
 225           BuildMI(MBB, TargetInstrInfo::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+i);
 226       }
 227   }
 228 }
 229
 230
 231
 232 //===----------------------------------------------------------------------===//
 233 /// SelectionDAGLowering - This is the common target-independent lowering
 234 /// implementation that is parameterized by a TargetLowering object.
 235 /// Also, targets can overload any lowering method.
 236 ///
 237 namespace llvm {
 238 class SelectionDAGLowering {
 239   MachineBasicBlock *CurMBB;
 240
 241   std::map<const Value*, SDOperand> NodeMap;
 242
 243   /// PendingLoads - Loads are not emitted to the program immediately.  We bunch
 244   /// them up and then emit token factor nodes when possible.  This allows us to
 245   /// get simple disambiguation between loads without worrying about alias
 246   /// analysis.
 247   std::vector<SDOperand> PendingLoads;
 248
 249 public:
 250   // TLI - This is information that describes the available target features we
 251   // need for lowering.  This indicates when operations are unavailable,
 252   // implemented with a libcall, etc.
 253   TargetLowering &TLI;
 254   SelectionDAG &DAG;
 255   const TargetData &TD;
 256
 257   /// FuncInfo - Information about the function as a whole.
 258   ///
 259   FunctionLoweringInfo &FuncInfo;
 260
 261   SelectionDAGLowering(SelectionDAG &dag, TargetLowering &tli,
 262                        FunctionLoweringInfo &funcinfo)
 263     : TLI(tli), DAG(dag), TD(DAG.getTarget().getTargetData()),
 264       FuncInfo(funcinfo) {
 265   }
 266
 267   /// getRoot - Return the current virtual root of the Selection DAG.
 268   ///
 269   SDOperand getRoot() {
 270     if (PendingLoads.empty())
 271       return DAG.getRoot();
 272
 273     if (PendingLoads.size() == 1) {
 274       SDOperand Root = PendingLoads[0];
 275       DAG.setRoot(Root);
 276       PendingLoads.clear();
 277       return Root;
 278     }
 279
 280     // Otherwise, we have to make a token factor node.
 281     SDOperand Root = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, PendingLoads);
 282     PendingLoads.clear();
 283     DAG.setRoot(Root);
 284     return Root;
 285   }
 286
 287   void visit(Instruction &I) { visit(I.getOpcode(), I); }
 288
 289   void visit(unsigned Opcode, User &I) {
 290     switch (Opcode) {
 291     default: assert(0 && "Unknown instruction type encountered!");
 292              abort();
 293       // Build the switch statement using the Instruction.def file.
 294 #define HANDLE_INST(NUM, OPCODE, CLASS) \
 295     case Instruction::OPCODE:return visit##OPCODE((CLASS&)I);
 296 #include "llvm/Instruction.def"
 297     }
 298   }
 299
 300   void setCurrentBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) { CurMBB = MBB; }
 301
 302
 303   SDOperand getIntPtrConstant(uint64_t Val) {
 304     return DAG.getConstant(Val, TLI.getPointerTy());
 305   }
 306
 307   SDOperand getValue(const Value *V) {
 308     SDOperand &N = NodeMap[V];
 309     if (N.Val) return N;
 310
 311     const Type *VTy = V->getType();
 312     MVT::ValueType VT = TLI.getValueType(VTy);
 313     if (Constant *C = const_cast<Constant*>(dyn_cast<Constant>(V)))
 314       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 315         visit(CE->getOpcode(), *CE);
 316         assert(N.Val && "visit didn't populate the ValueMap!");
 317         return N;
 318       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C)) {
 319         return N = DAG.getGlobalAddress(GV, VT);
 320       } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
 321         return N = DAG.getConstant(0, TLI.getPointerTy());
 322       } else if (isa<UndefValue>(C)) {
 323         return N = DAG.getNode(ISD::UNDEF, VT);
 324       } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 325         return N = DAG.getConstantFP(CFP->getValue(), VT);
 326       } else if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(VTy)) {
 327         unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 328         MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 329         MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 330
 331         // Now that we know the number and type of the elements, push a
 332         // Constant or ConstantFP node onto the ops list for each element of
 333         // the packed constant.
 334         std::vector<SDOperand> Ops;
 335         if (ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(C)) {
 336           if (MVT::isFloatingPoint(PVT)) {
 337             for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i) {
 338               const ConstantFP *El = cast<ConstantFP>(CP->getOperand(i));
 339               Ops.push_back(DAG.getConstantFP(El->getValue(), PVT));
 340             }
 341           } else {
 342             for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i) {
 343               const ConstantIntegral *El =
 344                 cast<ConstantIntegral>(CP->getOperand(i));
 345               Ops.push_back(DAG.getConstant(El->getRawValue(), PVT));
 346             }
 347           }
 348         } else {
 349           assert(isa<ConstantAggregateZero>(C) && "Unknown packed constant!");
 350           SDOperand Op;
 351           if (MVT::isFloatingPoint(PVT))
 352             Op = DAG.getConstantFP(0, PVT);
 353           else
 354             Op = DAG.getConstant(0, PVT);
 355           Ops.assign(NumElements, Op);
 356         }
 357
 358         // Handle the case where we have a 1-element vector, in which
 359         // case we want to immediately turn it into a scalar constant.
 360         if (Ops.size() == 1) {
 361           return N = Ops[0];
 362         } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 363           return N = DAG.getNode(ISD::ConstantVec, TVT, Ops);
 364         } else {
 365           // If the packed type isn't legal, then create a ConstantVec node with
 366           // generic Vector type instead.
 367           return N = DAG.getNode(ISD::ConstantVec, MVT::Vector, Ops);
 368         }
 369       } else {
 370         // Canonicalize all constant ints to be unsigned.
 371         return N = DAG.getConstant(cast<ConstantIntegral>(C)->getRawValue(),VT);
 372       }
 373
 374     if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 375       std::map<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 376         FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 377       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end())
 378         return DAG.getFrameIndex(SI->second, TLI.getPointerTy());
 379     }
 380
 381     std::map<const Value*, unsigned>::const_iterator VMI =
 382       FuncInfo.ValueMap.find(V);
 383     assert(VMI != FuncInfo.ValueMap.end() && "Value not in map!");
 384
 385     unsigned InReg = VMI->second;
 386
 387     // If this type is not legal, make it so now.
 388     MVT::ValueType DestVT = TLI.getTypeToTransformTo(VT);
 389
 390     N = DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), InReg, DestVT);
 391     if (DestVT < VT) {
 392       // Source must be expanded.  This input value is actually coming from the
 393       // register pair VMI->second and VMI->second+1.
 394       N = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, VT, N,
 395                       DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), InReg+1, DestVT));
 396     } else {
 397       if (DestVT > VT) { // Promotion case
 398         if (MVT::isFloatingPoint(VT))
 399           N = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, VT, N);
 400         else
 401           N = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, VT, N);
 402       }
 403     }
 404
 405     return N;
 406   }
 407
 408   const SDOperand &setValue(const Value *V, SDOperand NewN) {
 409     SDOperand &N = NodeMap[V];
 410     assert(N.Val == 0 && "Already set a value for this node!");
 411     return N = NewN;
 412   }
 413
 414   // Terminator instructions.
 415   void visitRet(ReturnInst &I);
 416   void visitBr(BranchInst &I);
 417   void visitUnreachable(UnreachableInst &I) { /* noop */ }
 418
 419   // These all get lowered before this pass.
 420   void visitExtractElement(ExtractElementInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 421   void visitInsertElement(InsertElementInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 422   void visitSwitch(SwitchInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 423   void visitInvoke(InvokeInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 424   void visitUnwind(UnwindInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 425
 426   //
 427   void visitBinary(User &I, unsigned IntOp, unsigned FPOp, unsigned VecOp);
 428   void visitShift(User &I, unsigned Opcode);
 429   void visitAdd(User &I) {
 430     visitBinary(I, ISD::ADD, ISD::FADD, ISD::VADD);
 431   }
 432   void visitSub(User &I);
 433   void visitMul(User &I) {
 434     visitBinary(I, ISD::MUL, ISD::FMUL, ISD::VMUL);
 435   }
 436   void visitDiv(User &I) {
 437     const Type *Ty = I.getType();
 438     visitBinary(I, Ty->isSigned() ? ISD::SDIV : ISD::UDIV, ISD::FDIV, 0);
 439   }
 440   void visitRem(User &I) {
 441     const Type *Ty = I.getType();
 442     visitBinary(I, Ty->isSigned() ? ISD::SREM : ISD::UREM, ISD::FREM, 0);
 443   }
 444   void visitAnd(User &I) { visitBinary(I, ISD::AND, 0, 0); }
 445   void visitOr (User &I) { visitBinary(I, ISD::OR,  0, 0); }
 446   void visitXor(User &I) { visitBinary(I, ISD::XOR, 0, 0); }
 447   void visitShl(User &I) { visitShift(I, ISD::SHL); }
 448   void visitShr(User &I) {
 449     visitShift(I, I.getType()->isUnsigned() ? ISD::SRL : ISD::SRA);
 450   }
 451
 452   void visitSetCC(User &I, ISD::CondCode SignedOpc, ISD::CondCode UnsignedOpc);
 453   void visitSetEQ(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETEQ, ISD::SETEQ); }
 454   void visitSetNE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETNE, ISD::SETNE); }
 455   void visitSetLE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETLE, ISD::SETULE); }
 456   void visitSetGE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETGE, ISD::SETUGE); }
 457   void visitSetLT(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETLT, ISD::SETULT); }
 458   void visitSetGT(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETGT, ISD::SETUGT); }
 459
 460   void visitGetElementPtr(User &I);
 461   void visitCast(User &I);
 462   void visitSelect(User &I);
 463   //
 464
 465   void visitMalloc(MallocInst &I);
 466   void visitFree(FreeInst &I);
 467   void visitAlloca(AllocaInst &I);
 468   void visitLoad(LoadInst &I);
 469   void visitStore(StoreInst &I);
 470   void visitPHI(PHINode &I) { } // PHI nodes are handled specially.
 471   void visitCall(CallInst &I);
 472   void visitInlineAsm(CallInst &I);
 473   const char *visitIntrinsicCall(CallInst &I, unsigned Intrinsic);
 474
 475   void visitVAStart(CallInst &I);
 476   void visitVAArg(VAArgInst &I);
 477   void visitVAEnd(CallInst &I);
 478   void visitVACopy(CallInst &I);
 479   void visitFrameReturnAddress(CallInst &I, bool isFrameAddress);
 480
 481   void visitMemIntrinsic(CallInst &I, unsigned Op);
 482
 483   void visitUserOp1(Instruction &I) {
 484     assert(0 && "UserOp1 should not exist at instruction selection time!");
 485     abort();
 486   }
 487   void visitUserOp2(Instruction &I) {
 488     assert(0 && "UserOp2 should not exist at instruction selection time!");
 489     abort();
 490   }
 491 };
 492 } // end namespace llvm
 493
 494 void SelectionDAGLowering::visitRet(ReturnInst &I) {
 495   if (I.getNumOperands() == 0) {
 496     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, getRoot()));
 497     return;
 498   }
 499   std::vector<SDOperand> NewValues;
 500   NewValues.push_back(getRoot());
 501   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 502     SDOperand RetOp = getValue(I.getOperand(i));
 503
 504     // If this is an integer return value, we need to promote it ourselves to
 505     // the full width of a register, since LegalizeOp will use ANY_EXTEND rather
 506     // than sign/zero.
 507     if (MVT::isInteger(RetOp.getValueType()) &&
 508         RetOp.getValueType() < MVT::i64) {
 509       MVT::ValueType TmpVT;
 510       if (TLI.getTypeAction(MVT::i32) == TargetLowering::Promote)
 511         TmpVT = TLI.getTypeToTransformTo(MVT::i32);
 512       else
 513         TmpVT = MVT::i32;
 514
 515       if (I.getOperand(i)->getType()->isSigned())
 516         RetOp = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, TmpVT, RetOp);
 517       else
 518         RetOp = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, TmpVT, RetOp);
 519     }
 520     NewValues.push_back(RetOp);
 521   }
 522   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, NewValues));
 523 }
 524
 525 void SelectionDAGLowering::visitBr(BranchInst &I) {
 526   // Update machine-CFG edges.
 527   MachineBasicBlock *Succ0MBB = FuncInfo.MBBMap[I.getSuccessor(0)];
 528
 529   // Figure out which block is immediately after the current one.
 530   MachineBasicBlock *NextBlock = 0;
 531   MachineFunction::iterator BBI = CurMBB;
 532   if (++BBI != CurMBB->getParent()->end())
 533     NextBlock = BBI;
 534
 535   if (I.isUnconditional()) {
 536     // If this is not a fall-through branch, emit the branch.
 537     if (Succ0MBB != NextBlock)
 538       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BR, MVT::Other, getRoot(),
 539                               DAG.getBasicBlock(Succ0MBB)));
 540   } else {
 541     MachineBasicBlock *Succ1MBB = FuncInfo.MBBMap[I.getSuccessor(1)];
 542
 543     SDOperand Cond = getValue(I.getCondition());
 544     if (Succ1MBB == NextBlock) {
 545       // If the condition is false, fall through.  This means we should branch
 546       // if the condition is true to Succ #0.
 547       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, getRoot(),
 548                               Cond, DAG.getBasicBlock(Succ0MBB)));
 549     } else if (Succ0MBB == NextBlock) {
 550       // If the condition is true, fall through.  This means we should branch if
 551       // the condition is false to Succ #1.  Invert the condition first.
 552       SDOperand True = DAG.getConstant(1, Cond.getValueType());
 553       Cond = DAG.getNode(ISD::XOR, Cond.getValueType(), Cond, True);
 554       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, getRoot(),
 555                               Cond, DAG.getBasicBlock(Succ1MBB)));
 556     } else {
 557       std::vector<SDOperand> Ops;
 558       Ops.push_back(getRoot());
 559       Ops.push_back(Cond);
 560       Ops.push_back(DAG.getBasicBlock(Succ0MBB));
 561       Ops.push_back(DAG.getBasicBlock(Succ1MBB));
 562       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCONDTWOWAY, MVT::Other, Ops));
 563     }
 564   }
 565 }
 566
 567 void SelectionDAGLowering::visitSub(User &I) {
 568   // -0.0 - X --> fneg
 569   if (I.getType()->isFloatingPoint()) {
 570     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(I.getOperand(0)))
 571       if (CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
 572         SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 573         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FNEG, Op2.getValueType(), Op2));
 574         return;
 575       }
 576   }
 577   visitBinary(I, ISD::SUB, ISD::FSUB, ISD::VSUB);
 578 }
 579
 580 void SelectionDAGLowering::visitBinary(User &I, unsigned IntOp, unsigned FPOp,
 581                                        unsigned VecOp) {
 582   const Type *Ty = I.getType();
 583   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 584   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 585
 586   if (Ty->isIntegral()) {
 587     setValue(&I, DAG.getNode(IntOp, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 588   } else if (Ty->isFloatingPoint()) {
 589     setValue(&I, DAG.getNode(FPOp, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 590   } else {
 591     const PackedType *PTy = cast<PackedType>(Ty);
 592     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 593     MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 594     MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 595
 596     // Immediately scalarize packed types containing only one element, so that
 597     // the Legalize pass does not have to deal with them.  Similarly, if the
 598     // abstract vector is going to turn into one that the target natively
 599     // supports, generate that type now so that Legalize doesn't have to deal
 600     // with that either.  These steps ensure that Legalize only has to handle
 601     // vector types in its Expand case.
 602     unsigned Opc = MVT::isFloatingPoint(PVT) ? FPOp : IntOp;
 603     if (NumElements == 1) {
 604       setValue(&I, DAG.getNode(Opc, PVT, Op1, Op2));
 605     } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 606       setValue(&I, DAG.getNode(Opc, TVT, Op1, Op2));
 607     } else {
 608       SDOperand Num = DAG.getConstant(NumElements, MVT::i32);
 609       SDOperand Typ = DAG.getValueType(PVT);
 610       setValue(&I, DAG.getNode(VecOp, MVT::Vector, Op1, Op2, Num, Typ));
 611     }
 612   }
 613 }
 614
 615 void SelectionDAGLowering::visitShift(User &I, unsigned Opcode) {
 616   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 617   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 618
 619   Op2 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, TLI.getShiftAmountTy(), Op2);
 620
 621   setValue(&I, DAG.getNode(Opcode, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 622 }
 623
 624 void SelectionDAGLowering::visitSetCC(User &I,ISD::CondCode SignedOpcode,
 625                                       ISD::CondCode UnsignedOpcode) {
 626   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 627   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 628   ISD::CondCode Opcode = SignedOpcode;
 629   if (I.getOperand(0)->getType()->isUnsigned())
 630     Opcode = UnsignedOpcode;
 631   setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1, Op1, Op2, Opcode));
 632 }
 633
 634 void SelectionDAGLowering::visitSelect(User &I) {
 635   SDOperand Cond     = getValue(I.getOperand(0));
 636   SDOperand TrueVal  = getValue(I.getOperand(1));
 637   SDOperand FalseVal = getValue(I.getOperand(2));
 638   setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SELECT, TrueVal.getValueType(), Cond,
 639                            TrueVal, FalseVal));
 640 }
 641
 642 void SelectionDAGLowering::visitCast(User &I) {
 643   SDOperand N = getValue(I.getOperand(0));
 644   MVT::ValueType SrcTy = TLI.getValueType(I.getOperand(0)->getType());
 645   MVT::ValueType DestTy = TLI.getValueType(I.getType());
 646
 647   if (N.getValueType() == DestTy) {
 648     setValue(&I, N);  // noop cast.
 649   } else if (DestTy == MVT::i1) {
 650     // Cast to bool is a comparison against zero, not truncation to zero.
 651     SDOperand Zero = isInteger(SrcTy) ? DAG.getConstant(0, N.getValueType()) :
 652                                        DAG.getConstantFP(0.0, N.getValueType());
 653     setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1, N, Zero, ISD::SETNE));
 654   } else if (isInteger(SrcTy)) {
 655     if (isInteger(DestTy)) {        // Int -> Int cast
 656       if (DestTy < SrcTy)   // Truncating cast?
 657         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DestTy, N));
 658       else if (I.getOperand(0)->getType()->isSigned())
 659         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DestTy, N));
 660       else
 661         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DestTy, N));
 662     } else {                        // Int -> FP cast
 663       if (I.getOperand(0)->getType()->isSigned())
 664         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, DestTy, N));
 665       else
 666         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, DestTy, N));
 667     }
 668   } else {
 669     assert(isFloatingPoint(SrcTy) && "Unknown value type!");
 670     if (isFloatingPoint(DestTy)) {  // FP -> FP cast
 671       if (DestTy < SrcTy)   // Rounding cast?
 672         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, DestTy, N));
 673       else
 674         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DestTy, N));
 675     } else {                        // FP -> Int cast.
 676       if (I.getType()->isSigned())
 677         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_TO_SINT, DestTy, N));
 678       else
 679         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_TO_UINT, DestTy, N));
 680     }
 681   }
 682 }
 683
 684 void SelectionDAGLowering::visitGetElementPtr(User &I) {
 685   SDOperand N = getValue(I.getOperand(0));
 686   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
 687   const Type *UIntPtrTy = TD.getIntPtrType();
 688
 689   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = I.op_begin()+1, E = I.op_end();
 690        OI != E; ++OI) {
 691     Value *Idx = *OI;
 692     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 693       unsigned Field = cast<ConstantUInt>(Idx)->getValue();
 694       if (Field) {
 695         // N = N + Offset
 696         uint64_t Offset = TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[Field];
 697         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N,
 698                         getIntPtrConstant(Offset));
 699       }
 700       Ty = StTy->getElementType(Field);
 701     } else {
 702       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
 703
 704       // If this is a constant subscript, handle it quickly.
 705       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 706         if (CI->getRawValue() == 0) continue;
 707
 708         uint64_t Offs;
 709         if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(CI))
 710           Offs = (int64_t)TD.getTypeSize(Ty)*CSI->getValue();
 711         else
 712           Offs = TD.getTypeSize(Ty)*cast<ConstantUInt>(CI)->getValue();
 713         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, getIntPtrConstant(Offs));
 714         continue;
 715       }
 716
 717       // N = N + Idx * ElementSize;
 718       uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(Ty);
 719       SDOperand IdxN = getValue(Idx);
 720
 721       // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend
 722       // it.
 723       if (IdxN.getValueType() < N.getValueType()) {
 724         if (Idx->getType()->isSigned())
 725           IdxN = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, N.getValueType(), IdxN);
 726         else
 727           IdxN = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, N.getValueType(), IdxN);
 728       } else if (IdxN.getValueType() > N.getValueType())
 729         IdxN = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, N.getValueType(), IdxN);
 730
 731       // If this is a multiply by a power of two, turn it into a shl
 732       // immediately.  This is a very common case.
 733       if (isPowerOf2_64(ElementSize)) {
 734         unsigned Amt = Log2_64(ElementSize);
 735         IdxN = DAG.getNode(ISD::SHL, N.getValueType(), IdxN,
 736                            DAG.getConstant(Amt, TLI.getShiftAmountTy()));
 737         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, IdxN);
 738         continue;
 739       }
 740
 741       SDOperand Scale = getIntPtrConstant(ElementSize);
 742       IdxN = DAG.getNode(ISD::MUL, N.getValueType(), IdxN, Scale);
 743       N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, IdxN);
 744     }
 745   }
 746   setValue(&I, N);
 747 }
 748
 749 void SelectionDAGLowering::visitAlloca(AllocaInst &I) {
 750   // If this is a fixed sized alloca in the entry block of the function,
 751   // allocate it statically on the stack.
 752   if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(&I))
 753     return;   // getValue will auto-populate this.
 754
 755   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
 756   uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
 757   unsigned Align = std::max((unsigned)TLI.getTargetData().getTypeAlignment(Ty),
 758                             I.getAlignment());
 759
 760   SDOperand AllocSize = getValue(I.getArraySize());
 761   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
 762   if (IntPtr < AllocSize.getValueType())
 763     AllocSize = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, IntPtr, AllocSize);
 764   else if (IntPtr > AllocSize.getValueType())
 765     AllocSize = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, IntPtr, AllocSize);
 766
 767   AllocSize = DAG.getNode(ISD::MUL, IntPtr, AllocSize,
 768                           getIntPtrConstant(TySize));
 769
 770   // Handle alignment.  If the requested alignment is less than or equal to the
 771   // stack alignment, ignore it and round the size of the allocation up to the
 772   // stack alignment size.  If the size is greater than the stack alignment, we
 773   // note this in the DYNAMIC_STACKALLOC node.
 774   unsigned StackAlign =
 775     TLI.getTargetMachine().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 776   if (Align <= StackAlign) {
 777     Align = 0;
 778     // Add SA-1 to the size.
 779     AllocSize = DAG.getNode(ISD::ADD, AllocSize.getValueType(), AllocSize,
 780                             getIntPtrConstant(StackAlign-1));
 781     // Mask out the low bits for alignment purposes.
 782     AllocSize = DAG.getNode(ISD::AND, AllocSize.getValueType(), AllocSize,
 783                             getIntPtrConstant(~(uint64_t)(StackAlign-1)));
 784   }
 785
 786   std::vector<MVT::ValueType> VTs;
 787   VTs.push_back(AllocSize.getValueType());
 788   VTs.push_back(MVT::Other);
 789   std::vector<SDOperand> Ops;
 790   Ops.push_back(getRoot());
 791   Ops.push_back(AllocSize);
 792   Ops.push_back(getIntPtrConstant(Align));
 793   SDOperand DSA = DAG.getNode(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, VTs, Ops);
 794   DAG.setRoot(setValue(&I, DSA).getValue(1));
 795
 796   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
 797   // object.
 798   CurMBB->getParent()->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
 799 }
 800
 801 /// getStringValue - Turn an LLVM constant pointer that eventually points to a
 802 /// global into a string value.  Return an empty string if we can't do it.
 803 ///
 804 static std::string getStringValue(Value *V, unsigned Offset = 0) {
 805   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
 806     if (GV->hasInitializer() && isa<ConstantArray>(GV->getInitializer())) {
 807       ConstantArray *Init = cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 808       if (Init->isString()) {
 809         std::string Result = Init->getAsString();
 810         if (Offset < Result.size()) {
 811           // If we are pointing INTO The string, erase the beginning...
 812           Result.erase(Result.begin(), Result.begin()+Offset);
 813
 814           // Take off the null terminator, and any string fragments after it.
 815           std::string::size_type NullPos = Result.find_first_of((char)0);
 816           if (NullPos != std::string::npos)
 817             Result.erase(Result.begin()+NullPos, Result.end());
 818           return Result;
 819         }
 820       }
 821     }
 822   } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 823     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
 824       return getStringValue(GV, Offset);
 825     else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 826       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 827         // Turn a gep into the specified offset.
 828         if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 829             cast<Constant>(CE->getOperand(1))->isNullValue() &&
 830             isa<ConstantInt>(CE->getOperand(2))) {
 831           return getStringValue(CE->getOperand(0),
 832                    Offset+cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2))->getRawValue());
 833         }
 834       }
 835     }
 836   }
 837   return "";
 838 }
 839
 840 void SelectionDAGLowering::visitLoad(LoadInst &I) {
 841   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(0));
 842
 843   SDOperand Root;
 844   if (I.isVolatile())
 845     Root = getRoot();
 846   else {
 847     // Do not serialize non-volatile loads against each other.
 848     Root = DAG.getRoot();
 849   }
 850
 851   const Type *Ty = I.getType();
 852   SDOperand L;
 853
 854   if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(Ty)) {
 855     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 856     MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 857     MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 858
 859     // Immediately scalarize packed types containing only one element, so that
 860     // the Legalize pass does not have to deal with them.
 861     if (NumElements == 1) {
 862       L = DAG.getLoad(PVT, Root, Ptr, DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 863     } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 864       L = DAG.getLoad(TVT, Root, Ptr, DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 865     } else {
 866       L = DAG.getVecLoad(NumElements, PVT, Root, Ptr,
 867                          DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 868     }
 869   } else {
 870     L = DAG.getLoad(TLI.getValueType(Ty), Root, Ptr,
 871                     DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 872   }
 873   setValue(&I, L);
 874
 875   if (I.isVolatile())
 876     DAG.setRoot(L.getValue(1));
 877   else
 878     PendingLoads.push_back(L.getValue(1));
 879 }
 880
 881
 882 void SelectionDAGLowering::visitStore(StoreInst &I) {
 883   Value *SrcV = I.getOperand(0);
 884   SDOperand Src = getValue(SrcV);
 885   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(1));
 886   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, getRoot(), Src, Ptr,
 887                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
 888 }
 889
 890 /// visitIntrinsicCall - Lower the call to the specified intrinsic function.  If
 891 /// we want to emit this as a call to a named external function, return the name
 892 /// otherwise lower it and return null.
 893 const char *
 894 SelectionDAGLowering::visitIntrinsicCall(CallInst &I, unsigned Intrinsic) {
 895   switch (Intrinsic) {
 896   case Intrinsic::vastart:  visitVAStart(I); return 0;
 897   case Intrinsic::vaend:    visitVAEnd(I); return 0;
 898   case Intrinsic::vacopy:   visitVACopy(I); return 0;
 899   case Intrinsic::returnaddress: visitFrameReturnAddress(I, false); return 0;
 900   case Intrinsic::frameaddress:  visitFrameReturnAddress(I, true); return 0;
 901   case Intrinsic::setjmp:
 902     return "_setjmp"+!TLI.usesUnderscoreSetJmpLongJmp();
 903     break;
 904   case Intrinsic::longjmp:
 905     return "_longjmp"+!TLI.usesUnderscoreSetJmpLongJmp();
 906     break;
 907   case Intrinsic::memcpy:  visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMCPY); return 0;
 908   case Intrinsic::memset:  visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMSET); return 0;
 909   case Intrinsic::memmove: visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMMOVE); return 0;
 910
 911   case Intrinsic::readport:
 912   case Intrinsic::readio: {
 913     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
 914     VTs.push_back(TLI.getValueType(I.getType()));
 915     VTs.push_back(MVT::Other);
 916     std::vector<SDOperand> Ops;
 917     Ops.push_back(getRoot());
 918     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(1)));
 919     SDOperand Tmp = DAG.getNode(Intrinsic == Intrinsic::readport ?
 920                                 ISD::READPORT : ISD::READIO, VTs, Ops);
 921
 922     setValue(&I, Tmp);
 923     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
 924     return 0;
 925   }
 926   case Intrinsic::writeport:
 927   case Intrinsic::writeio:
 928     DAG.setRoot(DAG.getNode(Intrinsic == Intrinsic::writeport ?
 929                             ISD::WRITEPORT : ISD::WRITEIO, MVT::Other,
 930                             getRoot(), getValue(I.getOperand(1)),
 931                             getValue(I.getOperand(2))));
 932     return 0;
 933
 934   case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
 935     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 936       return "llvm_debugger_stop";
 937
 938     std::string fname = "<unknown>";
 939     std::vector<SDOperand> Ops;
 940
 941     // Input Chain
 942     Ops.push_back(getRoot());
 943
 944     // line number
 945     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(2)));
 946
 947     // column
 948     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(3)));
 949
 950     // filename/working dir
 951     // Pull the filename out of the the compilation unit.
 952     const GlobalVariable *cunit = dyn_cast<GlobalVariable>(I.getOperand(4));
 953     if (cunit && cunit->hasInitializer()) {
 954       if (ConstantStruct *CS =
 955             dyn_cast<ConstantStruct>(cunit->getInitializer())) {
 956         if (CS->getNumOperands() > 0) {
 957           Ops.push_back(DAG.getString(getStringValue(CS->getOperand(3))));
 958           Ops.push_back(DAG.getString(getStringValue(CS->getOperand(4))));
 959         }
 960       }
 961     }
 962
 963     if (Ops.size() == 5)  // Found filename/workingdir.
 964       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::LOCATION, MVT::Other, Ops));
 965     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 966     return 0;
 967   }
 968   case Intrinsic::dbg_region_start:
 969     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 970       return "llvm_dbg_region_start";
 971     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 972       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 973     return 0;
 974   case Intrinsic::dbg_region_end:
 975     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 976       return "llvm_dbg_region_end";
 977     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 978       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 979     return 0;
 980   case Intrinsic::dbg_func_start:
 981     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 982       return "llvm_dbg_subprogram";
 983     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 984       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 985     return 0;
 986   case Intrinsic::dbg_declare:
 987     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 988       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 989     return 0;
 990
 991   case Intrinsic::isunordered_f32:
 992   case Intrinsic::isunordered_f64:
 993     setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1,getValue(I.getOperand(1)),
 994                               getValue(I.getOperand(2)), ISD::SETUO));
 995     return 0;
 996
 997   case Intrinsic::sqrt_f32:
 998   case Intrinsic::sqrt_f64:
 999     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FSQRT,
1000                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1001                              getValue(I.getOperand(1))));
1002     return 0;
1003   case Intrinsic::pcmarker: {
1004     SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1005     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::PCMARKER, MVT::Other, getRoot(), Tmp));
1006     return 0;
1007   }
1008   case Intrinsic::readcyclecounter: {
1009     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
1010     VTs.push_back(MVT::i64);
1011     VTs.push_back(MVT::Other);
1012     std::vector<SDOperand> Ops;
1013     Ops.push_back(getRoot());
1014     SDOperand Tmp = DAG.getNode(ISD::READCYCLECOUNTER, VTs, Ops);
1015     setValue(&I, Tmp);
1016     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
1017     return 0;
1018   }
1019   case Intrinsic::bswap_i16:
1020   case Intrinsic::bswap_i32:
1021   case Intrinsic::bswap_i64:
1022     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::BSWAP,
1023                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1024                              getValue(I.getOperand(1))));
1025     return 0;
1026   case Intrinsic::cttz_i8:
1027   case Intrinsic::cttz_i16:
1028   case Intrinsic::cttz_i32:
1029   case Intrinsic::cttz_i64:
1030     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTTZ,
1031                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1032                              getValue(I.getOperand(1))));
1033     return 0;
1034   case Intrinsic::ctlz_i8:
1035   case Intrinsic::ctlz_i16:
1036   case Intrinsic::ctlz_i32:
1037   case Intrinsic::ctlz_i64:
1038     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTLZ,
1039                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1040                              getValue(I.getOperand(1))));
1041     return 0;
1042   case Intrinsic::ctpop_i8:
1043   case Intrinsic::ctpop_i16:
1044   case Intrinsic::ctpop_i32:
1045   case Intrinsic::ctpop_i64:
1046     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTPOP,
1047                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1048                              getValue(I.getOperand(1))));
1049     return 0;
1050   case Intrinsic::stacksave: {
1051     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
1052     VTs.push_back(TLI.getPointerTy());
1053     VTs.push_back(MVT::Other);
1054     std::vector<SDOperand> Ops;
1055     Ops.push_back(getRoot());
1056     SDOperand Tmp = DAG.getNode(ISD::STACKSAVE, VTs, Ops);
1057     setValue(&I, Tmp);
1058     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
1059     return 0;
1060   }
1061   case Intrinsic::stackrestore: {
1062     SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1063     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, getRoot(), Tmp));
1064     return 0;
1065   }
1066   case Intrinsic::prefetch:
1067     // FIXME: Currently discarding prefetches.
1068     return 0;
1069   default:
1070     std::cerr << I;
1071     assert(0 && "This intrinsic is not implemented yet!");
1072     return 0;
1073   }
1074 }
1075
1076
1077 void SelectionDAGLowering::visitCall(CallInst &I) {
1078   const char *RenameFn = 0;
1079   if (Function *F = I.getCalledFunction()) {
1080     if (F->isExternal())
1081       if (unsigned IID = F->getIntrinsicID()) {
1082         RenameFn = visitIntrinsicCall(I, IID);
1083         if (!RenameFn)
1084           return;
1085       } else {    // Not an LLVM intrinsic.
1086         const std::string &Name = F->getName();
1087         if (Name[0] == 'f' && (Name == "fabs" || Name == "fabsf")) {
1088           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1089               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1090               I.getType() == I.getOperand(1)->getType()) {
1091             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1092             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FABS, Tmp.getValueType(), Tmp));
1093             return;
1094           }
1095         } else if (Name[0] == 's' && (Name == "sin" || Name == "sinf")) {
1096           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1097               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1098               I.getType() == I.getOperand(1)->getType() &&
1099               TLI.isOperationLegal(ISD::FSIN,
1100                                  TLI.getValueType(I.getOperand(1)->getType()))) {
1101             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1102             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FSIN, Tmp.getValueType(), Tmp));
1103             return;
1104           }
1105         } else if (Name[0] == 'c' && (Name == "cos" || Name == "cosf")) {
1106           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1107               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1108               I.getType() == I.getOperand(1)->getType() &&
1109               TLI.isOperationLegal(ISD::FCOS,
1110                               TLI.getValueType(I.getOperand(1)->getType()))) {
1111             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1112             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FCOS, Tmp.getValueType(), Tmp));
1113             return;
1114           }
1115         }
1116       }
1117   } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(0))) {
1118     visitInlineAsm(I);
1119     return;
1120   }
1121
1122   SDOperand Callee;
1123   if (!RenameFn)
1124     Callee = getValue(I.getOperand(0));
1125   else
1126     Callee = DAG.getExternalSymbol(RenameFn, TLI.getPointerTy());
1127   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1128   Args.reserve(I.getNumOperands());
1129   for (unsigned i = 1, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1130     Value *Arg = I.getOperand(i);
1131     SDOperand ArgNode = getValue(Arg);
1132     Args.push_back(std::make_pair(ArgNode, Arg->getType()));
1133   }
1134
1135   const PointerType *PT = cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType());
1136   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1137
1138   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1139     TLI.LowerCallTo(getRoot(), I.getType(), FTy->isVarArg(), I.getCallingConv(),
1140                     I.isTailCall(), Callee, Args, DAG);
1141   if (I.getType() != Type::VoidTy)
1142     setValue(&I, Result.first);
1143   DAG.setRoot(Result.second);
1144 }
1145
1146 /// visitInlineAsm - Handle a call to an InlineAsm object.
1147 ///
1148 void SelectionDAGLowering::visitInlineAsm(CallInst &I) {
1149   InlineAsm *IA = cast<InlineAsm>(I.getOperand(0));
1150
1151   SDOperand AsmStr = DAG.getTargetExternalSymbol(IA->getAsmString().c_str(),
1152                                                  MVT::Other);
1153
1154   // Note, we treat inline asms both with and without side-effects as the same.
1155   // If an inline asm doesn't have side effects and doesn't access memory, we
1156   // could not choose to not chain it.
1157   bool hasSideEffects = IA->hasSideEffects();
1158
1159   std::vector<std::pair<InlineAsm::ConstraintPrefix, std::string> >
1160     Constraints = IA->ParseConstraints();
1161
1162
1163   /// AsmNodeOperands - A list of pairs.  The first element is a register, the
1164   /// second is a bitfield where bit #0 is set if it is a use and bit #1 is set
1165   /// if it is a def of that register.
1166   std::vector<SDOperand> AsmNodeOperands;
1167   AsmNodeOperands.push_back(SDOperand());  // reserve space for input chain
1168   AsmNodeOperands.push_back(AsmStr);
1169
1170   SDOperand Chain = getRoot();
1171   SDOperand Flag;
1172
1173   // FIXME: input copies.
1174
1175   // Finish up input operands.
1176   AsmNodeOperands[0] = Chain;
1177   if (Flag.Val) AsmNodeOperands.push_back(Flag);
1178
1179   std::vector<MVT::ValueType> VTs;
1180   VTs.push_back(MVT::Other);
1181   VTs.push_back(MVT::Flag);
1182   Chain = DAG.getNode(ISD::INLINEASM, VTs, AsmNodeOperands);
1183   Flag = Chain.getValue(1);
1184
1185   // FIXME: Copies out of registers here, setValue(CI).
1186
1187   DAG.setRoot(Chain);
1188 }
1189
1190
1191 void SelectionDAGLowering::visitMalloc(MallocInst &I) {
1192   SDOperand Src = getValue(I.getOperand(0));
1193
1194   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
1195
1196   if (IntPtr < Src.getValueType())
1197     Src = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, IntPtr, Src);
1198   else if (IntPtr > Src.getValueType())
1199     Src = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, IntPtr, Src);
1200
1201   // Scale the source by the type size.
1202   uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(I.getType()->getElementType());
1203   Src = DAG.getNode(ISD::MUL, Src.getValueType(),
1204                     Src, getIntPtrConstant(ElementSize));
1205
1206   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1207   Args.push_back(std::make_pair(Src, TLI.getTargetData().getIntPtrType()));
1208
1209   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1210     TLI.LowerCallTo(getRoot(), I.getType(), false, CallingConv::C, true,
1211                     DAG.getExternalSymbol("malloc", IntPtr),
1212                     Args, DAG);
1213   setValue(&I, Result.first);  // Pointers always fit in registers
1214   DAG.setRoot(Result.second);
1215 }
1216
1217 void SelectionDAGLowering::visitFree(FreeInst &I) {
1218   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1219   Args.push_back(std::make_pair(getValue(I.getOperand(0)),
1220                                 TLI.getTargetData().getIntPtrType()));
1221   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
1222   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1223     TLI.LowerCallTo(getRoot(), Type::VoidTy, false, CallingConv::C, true,
1224                     DAG.getExternalSymbol("free", IntPtr), Args, DAG);
1225   DAG.setRoot(Result.second);
1226 }
1227
1228 // InsertAtEndOfBasicBlock - This method should be implemented by targets that
1229 // mark instructions with the 'usesCustomDAGSchedInserter' flag.  These
1230 // instructions are special in various ways, which require special support to
1231 // insert.  The specified MachineInstr is created but not inserted into any
1232 // basic blocks, and the scheduler passes ownership of it to this method.
1233 MachineBasicBlock *TargetLowering::InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
1234                                                        MachineBasicBlock *MBB) {
1235   std::cerr << "If a target marks an instruction with "
1236                "'usesCustomDAGSchedInserter', it must implement "
1237                "TargetLowering::InsertAtEndOfBasicBlock!\n";
1238   abort();
1239   return 0;
1240 }
1241
1242 void SelectionDAGLowering::visitVAStart(CallInst &I) {
1243   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::VASTART, MVT::Other, getRoot(),
1244                           getValue(I.getOperand(1)),
1245                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
1246 }
1247
1248 void SelectionDAGLowering::visitVAArg(VAArgInst &I) {
1249   SDOperand V = DAG.getVAArg(TLI.getValueType(I.getType()), getRoot(),
1250                              getValue(I.getOperand(0)),
1251                              DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
1252   setValue(&I, V);
1253   DAG.setRoot(V.getValue(1));
1254 }
1255
1256 void SelectionDAGLowering::visitVAEnd(CallInst &I) {
1257   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::VAEND, MVT::Other, getRoot(),
1258                           getValue(I.getOperand(1)),
1259                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
1260 }
1261
1262 void SelectionDAGLowering::visitVACopy(CallInst &I) {
1263   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::VACOPY, MVT::Other, getRoot(),
1264                           getValue(I.getOperand(1)),
1265                           getValue(I.getOperand(2)),
1266                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1)),
1267                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(2))));
1268 }
1269
1270 // It is always conservatively correct for llvm.returnaddress and
1271 // llvm.frameaddress to return 0.
1272 std::pair<SDOperand, SDOperand>
1273 TargetLowering::LowerFrameReturnAddress(bool isFrameAddr, SDOperand Chain,
1274                                         unsigned Depth, SelectionDAG &DAG) {
1275   return std::make_pair(DAG.getConstant(0, getPointerTy()), Chain);
1276 }
1277
1278 SDOperand TargetLowering::LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG) {
1279   assert(0 && "LowerOperation not implemented for this target!");
1280   abort();
1281   return SDOperand();
1282 }
1283
1284 void SelectionDAGLowering::visitFrameReturnAddress(CallInst &I, bool isFrame) {
1285   unsigned Depth = (unsigned)cast<ConstantUInt>(I.getOperand(1))->getValue();
1286   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1287     TLI.LowerFrameReturnAddress(isFrame, getRoot(), Depth, DAG);
1288   setValue(&I, Result.first);
1289   DAG.setRoot(Result.second);
1290 }
1291
1292 void SelectionDAGLowering::visitMemIntrinsic(CallInst &I, unsigned Op) {
1293 #if 0
1294   // If the size of the cpy/move/set is constant (known)
1295   if (ConstantUInt* op3 = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(3))) {
1296     uint64_t size = op3->getValue();
1297     switch (Op) {
1298       case ISD::MEMSET:
1299         if (size <= TLI.getMaxStoresPerMemSet()) {
1300           if (ConstantUInt* op4 = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(4))) {
1301         uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
1302             uint64_t align = op4.getValue();
1303             while (size > align) {
1304               size -=align;
1305             }
1306   Value *SrcV = I.getOperand(0);
1307   SDOperand Src = getValue(SrcV);
1308   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(1));
1309   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, getRoot(), Src, Ptr,
1310                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
1311           }
1312           break;
1313         }
1314         break; // don't do this optimization, use a normal memset
1315       case ISD::MEMMOVE:
1316       case ISD::MEMCPY:
1317         break; // FIXME: not implemented yet
1318     }
1319   }
1320 #endif
1321
1322   // Non-optimized version
1323   std::vector<SDOperand> Ops;
1324   Ops.push_back(getRoot());
1325   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(1)));
1326   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(2)));
1327   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(3)));
1328   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(4)));
1329   DAG.setRoot(DAG.getNode(Op, MVT::Other, Ops));
1330 }
1331
1332 //===----------------------------------------------------------------------===//
1333 // SelectionDAGISel code
1334 //===----------------------------------------------------------------------===//
1335
1336 unsigned SelectionDAGISel::MakeReg(MVT::ValueType VT) {
1337   return RegMap->createVirtualRegister(TLI.getRegClassFor(VT));
1338 }
1339
1340 void SelectionDAGISel::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1341   // FIXME: we only modify the CFG to split critical edges.  This
1342   // updates dom and loop info.
1343 }
1344
1345
1346 /// InsertGEPComputeCode - Insert code into BB to compute Ptr+PtrOffset,
1347 /// casting to the type of GEPI.
1348 static Value *InsertGEPComputeCode(Value *&V, BasicBlock *BB, Instruction *GEPI,
1349                                    Value *Ptr, Value *PtrOffset) {
1350   if (V) return V;   // Already computed.
1351
1352   BasicBlock::iterator InsertPt;
1353   if (BB == GEPI->getParent()) {
1354     // If insert into the GEP's block, insert right after the GEP.
1355     InsertPt = GEPI;
1356     ++InsertPt;
1357   } else {
1358     // Otherwise, insert at the top of BB, after any PHI nodes
1359     InsertPt = BB->begin();
1360     while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
1361   }
1362
1363   // If Ptr is itself a cast, but in some other BB, emit a copy of the cast into
1364   // BB so that there is only one value live across basic blocks (the cast
1365   // operand).
1366   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Ptr))
1367     if (CI->getParent() != BB && isa<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType()))
1368       Ptr = new CastInst(CI->getOperand(0), CI->getType(), "", InsertPt);
1369
1370   // Add the offset, cast it to the right type.
1371   Ptr = BinaryOperator::createAdd(Ptr, PtrOffset, "", InsertPt);
1372   Ptr = new CastInst(Ptr, GEPI->getType(), "", InsertPt);
1373   return V = Ptr;
1374 }
1375
1376
1377 /// OptimizeGEPExpression - Since we are doing basic-block-at-a-time instruction
1378 /// selection, we want to be a bit careful about some things.  In particular, if
1379 /// we have a GEP instruction that is used in a different block than it is
1380 /// defined, the addressing expression of the GEP cannot be folded into loads or
1381 /// stores that use it.  In this case, decompose the GEP and move constant
1382 /// indices into blocks that use it.
1383 static void OptimizeGEPExpression(GetElementPtrInst *GEPI,
1384                                   const TargetData &TD) {
1385   // If this GEP is only used inside the block it is defined in, there is no
1386   // need to rewrite it.
1387   bool isUsedOutsideDefBB = false;
1388   BasicBlock *DefBB = GEPI->getParent();
1389   for (Value::use_iterator UI = GEPI->use_begin(), E = GEPI->use_end();
1390        UI != E; ++UI) {
1391     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != DefBB) {
1392       isUsedOutsideDefBB = true;
1393       break;
1394     }
1395   }
1396   if (!isUsedOutsideDefBB) return;
1397
1398   // If this GEP has no non-zero constant indices, there is nothing we can do,
1399   // ignore it.
1400   bool hasConstantIndex = false;
1401   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = GEPI->op_begin()+1,
1402        E = GEPI->op_end(); OI != E; ++OI) {
1403     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI))
1404       if (CI->getRawValue()) {
1405         hasConstantIndex = true;
1406         break;
1407       }
1408   }
1409   // If this is a GEP &Alloca, 0, 0, forward subst the frame index into uses.
1410   if (!hasConstantIndex && !isa<AllocaInst>(GEPI->getOperand(0))) return;
1411
1412   // Otherwise, decompose the GEP instruction into multiplies and adds.  Sum the
1413   // constant offset (which we now know is non-zero) and deal with it later.
1414   uint64_t ConstantOffset = 0;
1415   const Type *UIntPtrTy = TD.getIntPtrType();
1416   Value *Ptr = new CastInst(GEPI->getOperand(0), UIntPtrTy, "", GEPI);
1417   const Type *Ty = GEPI->getOperand(0)->getType();
1418
1419   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = GEPI->op_begin()+1,
1420        E = GEPI->op_end(); OI != E; ++OI) {
1421     Value *Idx = *OI;
1422     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1423       unsigned Field = cast<ConstantUInt>(Idx)->getValue();
1424       if (Field)
1425         ConstantOffset += TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[Field];
1426       Ty = StTy->getElementType(Field);
1427     } else {
1428       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
1429
1430       // Handle constant subscripts.
1431       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
1432         if (CI->getRawValue() == 0) continue;
1433
1434         if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(CI))
1435           ConstantOffset += (int64_t)TD.getTypeSize(Ty)*CSI->getValue();
1436         else
1437           ConstantOffset+=TD.getTypeSize(Ty)*cast<ConstantUInt>(CI)->getValue();
1438         continue;
1439       }
1440
1441       // Ptr = Ptr + Idx * ElementSize;
1442
1443       // Cast Idx to UIntPtrTy if needed.
1444       Idx = new CastInst(Idx, UIntPtrTy, "", GEPI);
1445
1446       uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(Ty);
1447       // Mask off bits that should not be set.
1448       ElementSize &= ~0ULL >> (64-UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits());
1449       Constant *SizeCst = ConstantUInt::get(UIntPtrTy, ElementSize);
1450
1451       // Multiply by the element size and add to the base.
1452       Idx = BinaryOperator::createMul(Idx, SizeCst, "", GEPI);
1453       Ptr = BinaryOperator::createAdd(Ptr, Idx, "", GEPI);
1454     }
1455   }
1456
1457   // Make sure that the offset fits in uintptr_t.
1458   ConstantOffset &= ~0ULL >> (64-UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits());
1459   Constant *PtrOffset = ConstantUInt::get(UIntPtrTy, ConstantOffset);
1460
1461   // Okay, we have now emitted all of the variable index parts to the BB that
1462   // the GEP is defined in.  Loop over all of the using instructions, inserting
1463   // an "add Ptr, ConstantOffset" into each block that uses it and update the
1464   // instruction to use the newly computed value, making GEPI dead.  When the
1465   // user is a load or store instruction address, we emit the add into the user
1466   // block, otherwise we use a canonical version right next to the gep (these
1467   // won't be foldable as addresses, so we might as well share the computation).
1468
1469   std::map<BasicBlock*,Value*> InsertedExprs;
1470   while (!GEPI->use_empty()) {
1471     Instruction *User = cast<Instruction>(GEPI->use_back());
1472
1473     // If this use is not foldable into the addressing mode, use a version
1474     // emitted in the GEP block.
1475     Value *NewVal;
1476     if (!isa<LoadInst>(User) &&
1477         (!isa<StoreInst>(User) || User->getOperand(0) == GEPI)) {
1478       NewVal = InsertGEPComputeCode(InsertedExprs[DefBB], DefBB, GEPI,
1479                                     Ptr, PtrOffset);
1480     } else {
1481       // Otherwise, insert the code in the User's block so it can be folded into
1482       // any users in that block.
1483       NewVal = InsertGEPComputeCode(InsertedExprs[User->getParent()],
1484                                     User->getParent(), GEPI,
1485                                     Ptr, PtrOffset);
1486     }
1487     User->replaceUsesOfWith(GEPI, NewVal);
1488   }
1489
1490   // Finally, the GEP is dead, remove it.
1491   GEPI->eraseFromParent();
1492 }
1493
1494 bool SelectionDAGISel::runOnFunction(Function &Fn) {
1495   MachineFunction &MF = MachineFunction::construct(&Fn, TLI.getTargetMachine());
1496   RegMap = MF.getSSARegMap();
1497   DEBUG(std::cerr << "\n\n\n=== " << Fn.getName() << "\n");
1498
1499   // First, split all critical edges for PHI nodes with incoming values that are
1500   // constants, this way the load of the constant into a vreg will not be placed
1501   // into MBBs that are used some other way.
1502   //
1503   // In this pass we also look for GEP instructions that are used across basic
1504   // blocks and rewrites them to improve basic-block-at-a-time selection.
1505   //
1506   for (Function::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
1507     PHINode *PN;
1508     BasicBlock::iterator BBI;
1509     for (BBI = BB->begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI)
1510       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1511         if (isa<Constant>(PN->getIncomingValue(i)))
1512           SplitCriticalEdge(PN->getIncomingBlock(i), BB);
1513
1514     for (BasicBlock::iterator E = BB->end(); BBI != E; )
1515       if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(BBI++))
1516         OptimizeGEPExpression(GEPI, TLI.getTargetData());
1517   }
1518
1519   FunctionLoweringInfo FuncInfo(TLI, Fn, MF);
1520
1521   for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
1522     SelectBasicBlock(I, MF, FuncInfo);
1523
1524   return true;
1525 }
1526
1527
1528 SDOperand SelectionDAGISel::
1529 CopyValueToVirtualRegister(SelectionDAGLowering &SDL, Value *V, unsigned Reg) {
1530   SDOperand Op = SDL.getValue(V);
1531   assert((Op.getOpcode() != ISD::CopyFromReg ||
1532           cast<RegisterSDNode>(Op.getOperand(1))->getReg() != Reg) &&
1533          "Copy from a reg to the same reg!");
1534
1535   // If this type is not legal, we must make sure to not create an invalid
1536   // register use.
1537   MVT::ValueType SrcVT = Op.getValueType();
1538   MVT::ValueType DestVT = TLI.getTypeToTransformTo(SrcVT);
1539   SelectionDAG &DAG = SDL.DAG;
1540   if (SrcVT == DestVT) {
1541     return DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Op);
1542   } else if (SrcVT < DestVT) {
1543     // The src value is promoted to the register.
1544     if (MVT::isFloatingPoint(SrcVT))
1545       Op = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DestVT, Op);
1546     else
1547       Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DestVT, Op);
1548     return DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Op);
1549   } else  {
1550     // The src value is expanded into multiple registers.
1551     SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DestVT,
1552                                Op, DAG.getConstant(0, MVT::i32));
1553     SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DestVT,
1554                                Op, DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1555     Op = DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Lo);
1556     return DAG.getCopyToReg(Op, Reg+1, Hi);
1557   }
1558 }
1559
1560 void SelectionDAGISel::
1561 LowerArguments(BasicBlock *BB, SelectionDAGLowering &SDL,
1562                std::vector<SDOperand> &UnorderedChains) {
1563   // If this is the entry block, emit arguments.
1564   Function &F = *BB->getParent();
1565   FunctionLoweringInfo &FuncInfo = SDL.FuncInfo;
1566   SDOperand OldRoot = SDL.DAG.getRoot();
1567   std::vector<SDOperand> Args = TLI.LowerArguments(F, SDL.DAG);
1568
1569   unsigned a = 0;
1570   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1571        AI != E; ++AI, ++a)
1572     if (!AI->use_empty()) {
1573       SDL.setValue(AI, Args[a]);
1574
1575       // If this argument is live outside of the entry block, insert a copy from
1576       // whereever we got it to the vreg that other BB's will reference it as.
1577       if (FuncInfo.ValueMap.count(AI)) {
1578         SDOperand Copy =
1579           CopyValueToVirtualRegister(SDL, AI, FuncInfo.ValueMap[AI]);
1580         UnorderedChains.push_back(Copy);
1581       }
1582     }
1583
1584   // Next, if the function has live ins that need to be copied into vregs,
1585   // emit the copies now, into the top of the block.
1586   MachineFunction &MF = SDL.DAG.getMachineFunction();
1587   if (MF.livein_begin() != MF.livein_end()) {
1588     SSARegMap *RegMap = MF.getSSARegMap();
1589     const MRegisterInfo &MRI = *MF.getTarget().getRegisterInfo();
1590     for (MachineFunction::livein_iterator LI = MF.livein_begin(),
1591          E = MF.livein_end(); LI != E; ++LI)
1592       if (LI->second)
1593         MRI.copyRegToReg(*MF.begin(), MF.begin()->end(), LI->second,
1594                          LI->first, RegMap->getRegClass(LI->second));
1595   }
1596
1597   // Finally, if the target has anything special to do, allow it to do so.
1598   EmitFunctionEntryCode(F, SDL.DAG.getMachineFunction());
1599 }
1600
1601
1602 void SelectionDAGISel::BuildSelectionDAG(SelectionDAG &DAG, BasicBlock *LLVMBB,
1603        std::vector<std::pair<MachineInstr*, unsigned> > &PHINodesToUpdate,
1604                                     FunctionLoweringInfo &FuncInfo) {
1605   SelectionDAGLowering SDL(DAG, TLI, FuncInfo);
1606
1607   std::vector<SDOperand> UnorderedChains;
1608
1609   // Lower any arguments needed in this block if this is the entry block.
1610   if (LLVMBB == &LLVMBB->getParent()->front())
1611     LowerArguments(LLVMBB, SDL, UnorderedChains);
1612
1613   BB = FuncInfo.MBBMap[LLVMBB];
1614   SDL.setCurrentBasicBlock(BB);
1615
1616   // Lower all of the non-terminator instructions.
1617   for (BasicBlock::iterator I = LLVMBB->begin(), E = --LLVMBB->end();
1618        I != E; ++I)
1619     SDL.visit(*I);
1620
1621   // Ensure that all instructions which are used outside of their defining
1622   // blocks are available as virtual registers.
1623   for (BasicBlock::iterator I = LLVMBB->begin(), E = LLVMBB->end(); I != E;++I)
1624     if (!I->use_empty() && !isa<PHINode>(I)) {
1625       std::map<const Value*, unsigned>::iterator VMI =FuncInfo.ValueMap.find(I);
1626       if (VMI != FuncInfo.ValueMap.end())
1627         UnorderedChains.push_back(
1628                            CopyValueToVirtualRegister(SDL, I, VMI->second));
1629     }
1630
1631   // Handle PHI nodes in successor blocks.  Emit code into the SelectionDAG to
1632   // ensure constants are generated when needed.  Remember the virtual registers
1633   // that need to be added to the Machine PHI nodes as input.  We cannot just
1634   // directly add them, because expansion might result in multiple MBB's for one
1635   // BB.  As such, the start of the BB might correspond to a different MBB than
1636   // the end.
1637   //
1638
1639   // Emit constants only once even if used by multiple PHI nodes.
1640   std::map<Constant*, unsigned> ConstantsOut;
1641
1642   // Check successor nodes PHI nodes that expect a constant to be available from
1643   // this block.
1644   TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1645   for (unsigned succ = 0, e = TI->getNumSuccessors(); succ != e; ++succ) {
1646     BasicBlock *SuccBB = TI->getSuccessor(succ);
1647     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FuncInfo.MBBMap[SuccBB]->begin();
1648     PHINode *PN;
1649
1650     // At this point we know that there is a 1-1 correspondence between LLVM PHI
1651     // nodes and Machine PHI nodes, but the incoming operands have not been
1652     // emitted yet.
1653     for (BasicBlock::iterator I = SuccBB->begin();
1654          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
1655       if (!PN->use_empty()) {
1656         unsigned Reg;
1657         Value *PHIOp = PN->getIncomingValueForBlock(LLVMBB);
1658         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(PHIOp)) {
1659           unsigned &RegOut = ConstantsOut[C];
1660           if (RegOut == 0) {
1661             RegOut = FuncInfo.CreateRegForValue(C);
1662             UnorderedChains.push_back(
1663                              CopyValueToVirtualRegister(SDL, C, RegOut));
1664           }
1665           Reg = RegOut;
1666         } else {
1667           Reg = FuncInfo.ValueMap[PHIOp];
1668           if (Reg == 0) {
1669             assert(isa<AllocaInst>(PHIOp) &&
1670                    FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(PHIOp)) &&
1671                    "Didn't codegen value into a register!??");
1672             Reg = FuncInfo.CreateRegForValue(PHIOp);
1673             UnorderedChains.push_back(
1674                              CopyValueToVirtualRegister(SDL, PHIOp, Reg));
1675           }
1676         }
1677
1678         // Remember that this register needs to added to the machine PHI node as
1679         // the input for this MBB.
1680         unsigned NumElements =
1681           TLI.getNumElements(TLI.getValueType(PN->getType()));
1682         for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i)
1683           PHINodesToUpdate.push_back(std::make_pair(MBBI++, Reg+i));
1684       }
1685   }
1686   ConstantsOut.clear();
1687
1688   // Turn all of the unordered chains into one factored node.
1689   if (!UnorderedChains.empty()) {
1690     SDOperand Root = SDL.getRoot();
1691     if (Root.getOpcode() != ISD::EntryToken) {
1692       unsigned i = 0, e = UnorderedChains.size();
1693       for (; i != e; ++i) {
1694         assert(UnorderedChains[i].Val->getNumOperands() > 1);
1695         if (UnorderedChains[i].Val->getOperand(0) == Root)
1696           break;  // Don't add the root if we already indirectly depend on it.
1697       }
1698
1699       if (i == e)
1700         UnorderedChains.push_back(Root);
1701     }
1702     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, UnorderedChains));
1703   }
1704
1705   // Lower the terminator after the copies are emitted.
1706   SDL.visit(*LLVMBB->getTerminator());
1707
1708   // Make sure the root of the DAG is up-to-date.
1709   DAG.setRoot(SDL.getRoot());
1710 }
1711
1712 void SelectionDAGISel::SelectBasicBlock(BasicBlock *LLVMBB, MachineFunction &MF,
1713                                         FunctionLoweringInfo &FuncInfo) {
1714   SelectionDAG DAG(TLI, MF, getAnalysisToUpdate<MachineDebugInfo>());
1715   CurDAG = &DAG;
1716   std::vector<std::pair<MachineInstr*, unsigned> > PHINodesToUpdate;
1717
1718   // First step, lower LLVM code to some DAG.  This DAG may use operations and
1719   // types that are not supported by the target.
1720   BuildSelectionDAG(DAG, LLVMBB, PHINodesToUpdate, FuncInfo);
1721
1722   // Run the DAG combiner in pre-legalize mode.
1723   DAG.Combine(false);
1724
1725   DEBUG(std::cerr << "Lowered selection DAG:\n");
1726   DEBUG(DAG.dump());
1727
1728   // Second step, hack on the DAG until it only uses operations and types that
1729   // the target supports.
1730   DAG.Legalize();
1731
1732   DEBUG(std::cerr << "Legalized selection DAG:\n");
1733   DEBUG(DAG.dump());
1734
1735   // Run the DAG combiner in post-legalize mode.
1736   DAG.Combine(true);
1737
1738   if (ViewISelDAGs) DAG.viewGraph();
1739
1740   // Third, instruction select all of the operations to machine code, adding the
1741   // code to the MachineBasicBlock.
1742   InstructionSelectBasicBlock(DAG);
1743
1744   DEBUG(std::cerr << "Selected machine code:\n");
1745   DEBUG(BB->dump());
1746
1747   // Next, now that we know what the last MBB the LLVM BB expanded is, update
1748   // PHI nodes in successors.
1749   for (unsigned i = 0, e = PHINodesToUpdate.size(); i != e; ++i) {
1750     MachineInstr *PHI = PHINodesToUpdate[i].first;
1751     assert(PHI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI &&
1752            "This is not a machine PHI node that we are updating!");
1753     PHI->addRegOperand(PHINodesToUpdate[i].second);
1754     PHI->addMachineBasicBlockOperand(BB);
1755   }
1756
1757   // Finally, add the CFG edges from the last selected MBB to the successor
1758   // MBBs.
1759   TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1760   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
1761     MachineBasicBlock *Succ0MBB = FuncInfo.MBBMap[TI->getSuccessor(i)];
1762     BB->addSuccessor(Succ0MBB);
1763   }
1764 }
1765
1766 //===----------------------------------------------------------------------===//
1767 /// ScheduleAndEmitDAG - Pick a safe ordering and emit instructions for each
1768 /// target node in the graph.
1769 void SelectionDAGISel::ScheduleAndEmitDAG(SelectionDAG &DAG) {
1770   if (ViewSchedDAGs) DAG.viewGraph();
1771   ScheduleDAG *SL = NULL;
1772
1773   switch (ISHeuristic) {
1774   default: assert(0 && "Unrecognized scheduling heuristic");
1775   case defaultScheduling:
1776     if (TLI.getSchedulingPreference() == TargetLowering::SchedulingForLatency)
1777       SL = createSimpleDAGScheduler(noScheduling, DAG, BB);
1778     else /* TargetLowering::SchedulingForRegPressure */
1779       SL = createBURRListDAGScheduler(DAG, BB);
1780     break;
1781   case noScheduling:
1782   case simpleScheduling:
1783   case simpleNoItinScheduling:
1784     SL = createSimpleDAGScheduler(ISHeuristic, DAG, BB);
1785     break;
1786   case listSchedulingBURR:
1787     SL = createBURRListDAGScheduler(DAG, BB);
1788   }
1789   BB = SL->Run();
1790 }