lib/CodeGen/SelectionDAG/TargetLowering.cpp

   1 //===-- TargetLowering.cpp - Implement the TargetLowering 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 TargetLowering class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  15 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  16 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  18 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  19 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 TargetLowering::TargetLowering(TargetMachine &tm)
  23   : TM(tm), TD(TM.getTargetData()) {
  24   assert(ISD::BUILTIN_OP_END <= 128 &&
  25          "Fixed size array in TargetLowering is not large enough!");
  26   // All operations default to being supported.
  27   memset(OpActions, 0, sizeof(OpActions));
  28
  29   IsLittleEndian = TD.isLittleEndian();
  30   ShiftAmountTy = SetCCResultTy = PointerTy = getValueType(TD.getIntPtrType());
  31   ShiftAmtHandling = Undefined;
  32   memset(RegClassForVT, 0,MVT::LAST_VALUETYPE*sizeof(TargetRegisterClass*));
  33   maxStoresPerMemSet = maxStoresPerMemCpy = maxStoresPerMemMove = 8;
  34   allowUnalignedMemoryAccesses = false;
  35   UseUnderscoreSetJmpLongJmp = false;
  36   IntDivIsCheap = false;
  37   Pow2DivIsCheap = false;
  38   StackPointerRegisterToSaveRestore = 0;
  39   SchedPreferenceInfo = SchedulingForLatency;
  40 }
  41
  42 TargetLowering::~TargetLowering() {}
  43
  44 /// setValueTypeAction - Set the action for a particular value type.  This
  45 /// assumes an action has not already been set for this value type.
  46 static void SetValueTypeAction(MVT::ValueType VT,
  47                                TargetLowering::LegalizeAction Action,
  48                                TargetLowering &TLI,
  49                                MVT::ValueType *TransformToType,
  50                         TargetLowering::ValueTypeActionImpl &ValueTypeActions) {
  51   ValueTypeActions.setTypeAction(VT, Action);
  52   if (Action == TargetLowering::Promote) {
  53     MVT::ValueType PromoteTo;
  54     if (VT == MVT::f32)
  55       PromoteTo = MVT::f64;
  56     else {
  57       unsigned LargerReg = VT+1;
  58       while (!TLI.isTypeLegal((MVT::ValueType)LargerReg)) {
  59         ++LargerReg;
  60         assert(MVT::isInteger((MVT::ValueType)LargerReg) &&
  61                "Nothing to promote to??");
  62       }
  63       PromoteTo = (MVT::ValueType)LargerReg;
  64     }
  65
  66     assert(MVT::isInteger(VT) == MVT::isInteger(PromoteTo) &&
  67            MVT::isFloatingPoint(VT) == MVT::isFloatingPoint(PromoteTo) &&
  68            "Can only promote from int->int or fp->fp!");
  69     assert(VT < PromoteTo && "Must promote to a larger type!");
  70     TransformToType[VT] = PromoteTo;
  71   } else if (Action == TargetLowering::Expand) {
  72     assert((VT == MVT::Vector || MVT::isInteger(VT)) && VT > MVT::i8 &&
  73            "Cannot expand this type: target must support SOME integer reg!");
  74     // Expand to the next smaller integer type!
  75     TransformToType[VT] = (MVT::ValueType)(VT-1);
  76   }
  77 }
  78
  79
  80 /// computeRegisterProperties - Once all of the register classes are added,
  81 /// this allows us to compute derived properties we expose.
  82 void TargetLowering::computeRegisterProperties() {
  83   assert(MVT::LAST_VALUETYPE <= 32 &&
  84          "Too many value types for ValueTypeActions to hold!");
  85
  86   // Everything defaults to one.
  87   for (unsigned i = 0; i != MVT::LAST_VALUETYPE; ++i)
  88     NumElementsForVT[i] = 1;
  89
  90   // Find the largest integer register class.
  91   unsigned LargestIntReg = MVT::i128;
  92   for (; RegClassForVT[LargestIntReg] == 0; --LargestIntReg)
  93     assert(LargestIntReg != MVT::i1 && "No integer registers defined!");
  94
  95   // Every integer value type larger than this largest register takes twice as
  96   // many registers to represent as the previous ValueType.
  97   unsigned ExpandedReg = LargestIntReg; ++LargestIntReg;
  98   for (++ExpandedReg; MVT::isInteger((MVT::ValueType)ExpandedReg);++ExpandedReg)
  99     NumElementsForVT[ExpandedReg] = 2*NumElementsForVT[ExpandedReg-1];
 100
 101   // Inspect all of the ValueType's possible, deciding how to process them.
 102   for (unsigned IntReg = MVT::i1; IntReg <= MVT::i128; ++IntReg)
 103     // If we are expanding this type, expand it!
 104     if (getNumElements((MVT::ValueType)IntReg) != 1)
 105       SetValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Expand, *this, TransformToType,
 106                          ValueTypeActions);
 107     else if (!isTypeLegal((MVT::ValueType)IntReg))
 108       // Otherwise, if we don't have native support, we must promote to a
 109       // larger type.
 110       SetValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Promote, *this,
 111                          TransformToType, ValueTypeActions);
 112     else
 113       TransformToType[(MVT::ValueType)IntReg] = (MVT::ValueType)IntReg;
 114
 115   // If the target does not have native support for F32, promote it to F64.
 116   if (!isTypeLegal(MVT::f32))
 117     SetValueTypeAction(MVT::f32, Promote, *this,
 118                        TransformToType, ValueTypeActions);
 119   else
 120     TransformToType[MVT::f32] = MVT::f32;
 121
 122   // Set MVT::Vector to always be Expanded
 123   SetValueTypeAction(MVT::Vector, Expand, *this, TransformToType,
 124                      ValueTypeActions);
 125
 126   assert(isTypeLegal(MVT::f64) && "Target does not support FP?");
 127   TransformToType[MVT::f64] = MVT::f64;
 128 }
 129
 130 const char *TargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
 131   return NULL;
 132 }
 133
 134 /// DemandedBitsAreZero - Return true if 'Op & Mask' demands no bits from a bit
 135 /// set operation such as a sign extend or or/xor with constant whose only
 136 /// use is Op.  If it returns true, the old node that sets bits which are
 137 /// not demanded is returned in Old, and its replacement node is returned in
 138 /// New, such that callers of DemandedBitsAreZero may call CombineTo on them if
 139 /// desired.
 140 bool TargetLowering::DemandedBitsAreZero(const SDOperand &Op, uint64_t Mask,
 141                                          SDOperand &Old, SDOperand &New,
 142                                          SelectionDAG &DAG) {
 143   // If the operation has more than one use, we're not interested in it.
 144   // Tracking down and checking all uses would be problematic and slow.
 145   if (!Op.Val->hasOneUse())
 146     return false;
 147
 148   switch (Op.getOpcode()) {
 149   case ISD::AND:
 150     // (X & C1) & C2 == 0   iff   C1 & C2 == 0.
 151     if (ConstantSDNode *AndRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 152       uint64_t NewVal = Mask & AndRHS->getValue();
 153       return DemandedBitsAreZero(Op.getOperand(0), NewVal, Old, New, DAG);
 154     }
 155     break;
 156   case ISD::SHL:
 157     // (ushl X, C1) & C2 == 0   iff  X & (C2 >> C1) == 0
 158     if (ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 159       uint64_t NewVal = Mask >> ShAmt->getValue();
 160       return DemandedBitsAreZero(Op.getOperand(0), NewVal, Old, New, DAG);
 161     }
 162     break;
 163   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
 164     MVT::ValueType EVT = cast<VTSDNode>(Op.getOperand(1))->getVT();
 165     unsigned ExtendBits = MVT::getSizeInBits(EVT);
 166     // If we're extending from something smaller than MVT::i64 and all of the
 167     // sign extension bits are masked, return true and set New to be the
 168     // first operand, since we no longer care what the high bits are.
 169     if (ExtendBits < 64 && ((Mask & (~0ULL << ExtendBits)) == 0)) {
 170       Old = Op;
 171       New = Op.getOperand(0);
 172       return true;
 173     }
 174     break;
 175   }
 176   case ISD::SRA:
 177     if (ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 178       unsigned OpBits = MVT::getSizeInBits(Op.getValueType());
 179       unsigned SH = ShAmt->getValue();
 180       if (SH && ((Mask & (~0ULL << (OpBits-SH))) == 0)) {
 181         Old = Op;
 182         New = DAG.getNode(ISD::SRL, Op.getValueType(), Op.getOperand(0),
 183                           Op.getOperand(1));
 184         return true;
 185       }
 186     }
 187     break;
 188   }
 189   return false;
 190 }
 191
 192 /// MaskedValueIsZero - Return true if 'Op & Mask' is known to be zero.  We use
 193 /// this predicate to simplify operations downstream.  Op and Mask are known to
 194 /// be the same type.
 195 bool TargetLowering::MaskedValueIsZero(const SDOperand &Op,
 196                                        uint64_t Mask) const {
 197   unsigned SrcBits;
 198   if (Mask == 0) return true;
 199
 200   // If we know the result of a setcc has the top bits zero, use this info.
 201   switch (Op.getOpcode()) {
 202   case ISD::Constant:
 203     return (cast<ConstantSDNode>(Op)->getValue() & Mask) == 0;
 204   case ISD::SETCC:
 205     return ((Mask & 1) == 0) &&
 206       getSetCCResultContents() == TargetLowering::ZeroOrOneSetCCResult;
 207   case ISD::ZEXTLOAD:
 208     SrcBits = MVT::getSizeInBits(cast<VTSDNode>(Op.getOperand(3))->getVT());
 209     return (Mask & ((1ULL << SrcBits)-1)) == 0; // Returning only the zext bits.
 210   case ISD::ZERO_EXTEND:
 211     SrcBits = MVT::getSizeInBits(Op.getOperand(0).getValueType());
 212     return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0),Mask & (~0ULL >> (64-SrcBits)));
 213   case ISD::ANY_EXTEND:
 214     // If the mask only includes bits in the low part, recurse.
 215     SrcBits = MVT::getSizeInBits(Op.getOperand(0).getValueType());
 216     if (Mask >> SrcBits) return false;  // Use of unknown top bits.
 217     return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), Mask);
 218   case ISD::AssertZext:
 219     SrcBits = MVT::getSizeInBits(cast<VTSDNode>(Op.getOperand(1))->getVT());
 220     return (Mask & ((1ULL << SrcBits)-1)) == 0; // Returning only the zext bits.
 221   case ISD::AND:
 222     // If either of the operands has zero bits, the result will too.
 223     if (MaskedValueIsZero(Op.getOperand(1), Mask) ||
 224         MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), Mask))
 225       return true;
 226     // (X & C1) & C2 == 0   iff   C1 & C2 == 0.
 227     if (ConstantSDNode *AndRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1)))
 228       return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0),AndRHS->getValue() & Mask);
 229     return false;
 230   case ISD::OR:
 231   case ISD::XOR:
 232     return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), Mask) &&
 233            MaskedValueIsZero(Op.getOperand(1), Mask);
 234   case ISD::SELECT:
 235     return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(1), Mask) &&
 236            MaskedValueIsZero(Op.getOperand(2), Mask);
 237   case ISD::SELECT_CC:
 238     return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(2), Mask) &&
 239            MaskedValueIsZero(Op.getOperand(3), Mask);
 240   case ISD::SRL:
 241     // (ushr X, C1) & C2 == 0   iff  X & (C2 << C1) == 0
 242     if (ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 243       uint64_t NewVal = Mask << ShAmt->getValue();
 244       SrcBits = MVT::getSizeInBits(Op.getValueType());
 245       if (SrcBits != 64) NewVal &= (1ULL << SrcBits)-1;
 246       return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), NewVal);
 247     }
 248     return false;
 249   case ISD::SHL:
 250     // (ushl X, C1) & C2 == 0   iff  X & (C2 >> C1) == 0
 251     if (ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 252       uint64_t NewVal = Mask >> ShAmt->getValue();
 253       return MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), NewVal);
 254     }
 255     return false;
 256   case ISD::ADD:
 257     // (add X, Y) & C == 0 iff (X&C)|(Y&C) == 0 and all bits are low bits.
 258     if ((Mask&(Mask+1)) == 0) {  // All low bits
 259       if (MaskedValueIsZero(Op.getOperand(0), Mask) &&
 260           MaskedValueIsZero(Op.getOperand(1), Mask))
 261         return true;
 262     }
 263     break;
 264   case ISD::SUB:
 265     if (ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))) {
 266       // We know that the top bits of C-X are clear if X contains less bits
 267       // than C (i.e. no wrap-around can happen).  For example, 20-X is
 268       // positive if we can prove that X is >= 0 and < 16.
 269       unsigned Bits = MVT::getSizeInBits(CLHS->getValueType(0));
 270       if ((CLHS->getValue() & (1 << (Bits-1))) == 0) {  // sign bit clear
 271         unsigned NLZ = CountLeadingZeros_64(CLHS->getValue()+1);
 272         uint64_t MaskV = (1ULL << (63-NLZ))-1;
 273         if (MaskedValueIsZero(Op.getOperand(1), ~MaskV)) {
 274           // High bits are clear this value is known to be >= C.
 275           unsigned NLZ2 = CountLeadingZeros_64(CLHS->getValue());
 276           if ((Mask & ((1ULL << (64-NLZ2))-1)) == 0)
 277             return true;
 278         }
 279       }
 280     }
 281     break;
 282   case ISD::CTTZ:
 283   case ISD::CTLZ:
 284   case ISD::CTPOP:
 285     // Bit counting instructions can not set the high bits of the result
 286     // register.  The max number of bits sets depends on the input.
 287     return (Mask & (MVT::getSizeInBits(Op.getValueType())*2-1)) == 0;
 288   default:
 289     // Allow the target to implement this method for its nodes.
 290     if (Op.getOpcode() >= ISD::BUILTIN_OP_END)
 291       return isMaskedValueZeroForTargetNode(Op, Mask);
 292     break;
 293   }
 294   return false;
 295 }
 296
 297 bool TargetLowering::isMaskedValueZeroForTargetNode(const SDOperand &Op,
 298                                                     uint64_t Mask) const {
 299   assert(Op.getOpcode() >= ISD::BUILTIN_OP_END &&
 300          "Should use MaskedValueIsZero if you don't know whether Op"
 301          " is a target node!");
 302   return false;
 303 }
 304
 305 std::vector<unsigned> TargetLowering::
 306 getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint) const {
 307   // Not a physreg, must not be a register reference or something.
 308   if (Constraint[0] != '{') return std::vector<unsigned>();
 309   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Not a brace enclosed constraint?");
 310
 311   // Remove the braces from around the name.
 312   std::string RegName(Constraint.begin()+1, Constraint.end()-1);
 313
 314   // Scan to see if this constraint is a register name.
 315   const MRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
 316   for (unsigned i = 1, e = RI->getNumRegs(); i != e; ++i) {
 317     if (const char *Name = RI->get(i).Name)
 318       if (StringsEqualNoCase(RegName, Name))
 319         return std::vector<unsigned>(1, i);
 320   }
 321
 322   // Unknown physreg.
 323   return std::vector<unsigned>();
 324 }
 325