6ba61b28ba295f260863f15b03f41d40a11739d7
[oota-llvm.git] / lib / Target / AMDGPU / SIISelLowering.cpp
1 //===-- SIISelLowering.cpp - SI DAG Lowering Implementation ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 /// \file
11 /// \brief Custom DAG lowering for SI
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifdef _MSC_VER
16 // Provide M_PI.
17 #define _USE_MATH_DEFINES
18 #include <cmath>
19 #endif
20
21 #include "SIISelLowering.h"
22 #include "AMDGPU.h"
23 #include "AMDGPUDiagnosticInfoUnsupported.h"
24 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
25 #include "AMDGPUSubtarget.h"
26 #include "SIInstrInfo.h"
27 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
28 #include "SIRegisterInfo.h"
29 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
30 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
33 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
34 #include "llvm/IR/Function.h"
35 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
36
37 using namespace llvm;
38
39 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM,
40                                    const AMDGPUSubtarget &STI)
41     : AMDGPUTargetLowering(TM, STI) {
42   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::VReg_1RegClass);
43   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
44
45   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
46   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
47
48   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
49   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
50
51   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
52   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
53   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
54
55   addRegisterClass(MVT::v2i64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
56   addRegisterClass(MVT::v2f64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
57
58   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
59   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
60
61   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
62   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
63
64   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
65   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
66
67   computeRegisterProperties(STI.getRegisterInfo());
68
69   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
70   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
71   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
72   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
73
74   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
75   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
76   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
77   setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
78   setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
79
80   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
81   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
82
83   setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
84   setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
85
86   // We need to custom lower vector stores from local memory
87   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
88   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
89   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
90
91   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
92   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
93
94   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
95   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
96
97   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
98   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
99   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
100
101   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
102   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
103   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
104   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
105
106   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
107   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
108
109   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
110   setOperationAction(ISD::BITREVERSE, MVT::i32, Legal);
111
112   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Legal);
113   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
114   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
115
116   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i8, Legal);
117   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
118   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
119
120   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i16, Legal);
121   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
122   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
123
124   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Legal);
125   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
126
127   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
128   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
129   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
130   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
131
132   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
133   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
134
135   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
136     if (VT == MVT::i64)
137       continue;
138
139     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
140     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
141     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
142     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
143
144     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
145     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
146     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
147     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
148
149     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
150     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
151     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
152     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
153   }
154
155   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
156     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v8i16, Expand);
157     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v16i16, Expand);
158   }
159
160   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
161     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f32, Expand);
162
163   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::v2f64, MVT::v2f16, Expand);
164   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::v2f64, MVT::v2f32, Expand);
165
166   setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i32, Expand);
167   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
168   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i8, Expand);
169   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
170
171
172   setTruncStoreAction(MVT::v2i64, MVT::v2i32, Expand);
173
174   setTruncStoreAction(MVT::v2f64, MVT::v2f32, Expand);
175   setTruncStoreAction(MVT::v2f64, MVT::v2f16, Expand);
176
177   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
178
179   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i64, Promote);
180   AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2i64, MVT::v4i32);
181
182   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i64, Promote);
183   AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2i64, MVT::v4i32);
184
185   setOperationAction(ISD::ConstantPool, MVT::v2i64, Expand);
186
187   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
188   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
189   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
190
191   // These should use UDIVREM, so set them to expand
192   setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i64, Expand);
193   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i64, Expand);
194
195   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
196   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
197
198   setOperationAction(ISD::TRUNCATE, MVT::v2i32, Expand);
199
200
201   setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::v2f32, Expand);
202
203   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
204   // with > 4 elements.
205   for (MVT VT : {MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32, MVT::v2i64, MVT::v2f64}) {
206     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
207       switch(Op) {
208       case ISD::LOAD:
209       case ISD::STORE:
210       case ISD::BUILD_VECTOR:
211       case ISD::BITCAST:
212       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
213       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
214       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
215       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
216       case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
217         break;
218       case ISD::CONCAT_VECTORS:
219         setOperationAction(Op, VT, Custom);
220         break;
221       default:
222         setOperationAction(Op, VT, Expand);
223         break;
224       }
225     }
226   }
227
228   // Most operations are naturally 32-bit vector operations. We only support
229   // load and store of i64 vectors, so promote v2i64 vector operations to v4i32.
230   for (MVT Vec64 : { MVT::v2i64, MVT::v2f64 }) {
231     setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, Promote);
232     AddPromotedToType(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
233
234     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
235     AddPromotedToType(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
236
237     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
238     AddPromotedToType(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
239
240     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, Promote);
241     AddPromotedToType(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
242   }
243
244   if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
245     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
246     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
247     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
248   }
249
250   setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
251   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
252   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f64, Custom);
253
254   setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
255   setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
256   setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
257   setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
258   setTargetDAGCombine(ISD::SMIN);
259   setTargetDAGCombine(ISD::SMAX);
260   setTargetDAGCombine(ISD::UMIN);
261   setTargetDAGCombine(ISD::UMAX);
262   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
263   setTargetDAGCombine(ISD::AND);
264   setTargetDAGCombine(ISD::OR);
265   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
266
267   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
268   // matching the constant offsets in the addressing modes.
269   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
270   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
271   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
272   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
273   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
274   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
275   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
276   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
277   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
278   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
279   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
280   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
281   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
282   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
283   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
284   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
285   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
286
287   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
288 }
289
290 //===----------------------------------------------------------------------===//
291 // TargetLowering queries
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293
294 bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
295                                           EVT) const {
296   // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
297   // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
298   return false;
299 }
300
301 bool SITargetLowering::isLegalFlatAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
302   // Flat instructions do not have offsets, and only have the register
303   // address.
304   return AM.BaseOffs == 0 && (AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1);
305 }
306
307 bool SITargetLowering::isLegalMUBUFAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
308   // MUBUF / MTBUF instructions have a 12-bit unsigned byte offset, and
309   // additionally can do r + r + i with addr64. 32-bit has more addressing
310   // mode options. Depending on the resource constant, it can also do
311   // (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
312   //
313   // Private arrays end up using a scratch buffer most of the time, so also
314   // assume those use MUBUF instructions. Scratch loads / stores are currently
315   // implemented as mubuf instructions with offen bit set, so slightly
316   // different than the normal addr64.
317   if (!isUInt<12>(AM.BaseOffs))
318     return false;
319
320   // FIXME: Since we can split immediate into soffset and immediate offset,
321   // would it make sense to allow any immediate?
322
323   switch (AM.Scale) {
324   case 0: // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
325     return true;
326   case 1:
327     return true; // We have r + r or r + i.
328   case 2:
329     if (AM.HasBaseReg) {
330       // Reject 2 * r + r.
331       return false;
332     }
333
334     // Allow 2 * r as r + r
335     // Or  2 * r + i is allowed as r + r + i.
336     return true;
337   default: // Don't allow n * r
338     return false;
339   }
340 }
341
342 bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
343                                              const AddrMode &AM, Type *Ty,
344                                              unsigned AS) const {
345   // No global is ever allowed as a base.
346   if (AM.BaseGV)
347     return false;
348
349   switch (AS) {
350   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
351     if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
352       // Assume the we will use FLAT for all global memory accesses
353       // on VI.
354       // FIXME: This assumption is currently wrong.  On VI we still use
355       // MUBUF instructions for the r + i addressing mode.  As currently
356       // implemented, the MUBUF instructions only work on buffer < 4GB.
357       // It may be possible to support > 4GB buffers with MUBUF instructions,
358       // by setting the stride value in the resource descriptor which would
359       // increase the size limit to (stride * 4GB).  However, this is risky,
360       // because it has never been validated.
361       return isLegalFlatAddressingMode(AM);
362     }
363
364     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
365   }
366   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
367     // If the offset isn't a multiple of 4, it probably isn't going to be
368     // correctly aligned.
369     if (AM.BaseOffs % 4 != 0)
370       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
371
372     // There are no SMRD extloads, so if we have to do a small type access we
373     // will use a MUBUF load.
374     // FIXME?: We also need to do this if unaligned, but we don't know the
375     // alignment here.
376     if (DL.getTypeStoreSize(Ty) < 4)
377       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
378
379     if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
380       // SMRD instructions have an 8-bit, dword offset on SI.
381       if (!isUInt<8>(AM.BaseOffs / 4))
382         return false;
383     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
384       // On CI+, this can also be a 32-bit literal constant offset. If it fits
385       // in 8-bits, it can use a smaller encoding.
386       if (!isUInt<32>(AM.BaseOffs / 4))
387         return false;
388     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
389       // On VI, these use the SMEM format and the offset is 20-bit in bytes.
390       if (!isUInt<20>(AM.BaseOffs))
391         return false;
392     } else
393       llvm_unreachable("unhandled generation");
394
395     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
396       return true;
397
398     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
399       return true;
400
401     return false;
402   }
403
404   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
405   case AMDGPUAS::UNKNOWN_ADDRESS_SPACE:
406     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
407
408   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
409   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
410     // Basic, single offset DS instructions allow a 16-bit unsigned immediate
411     // field.
412     // XXX - If doing a 4-byte aligned 8-byte type access, we effectively have
413     // an 8-bit dword offset but we don't know the alignment here.
414     if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
415       return false;
416
417     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
418       return true;
419
420     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
421       return true;
422
423     return false;
424   }
425   case AMDGPUAS::FLAT_ADDRESS:
426     return isLegalFlatAddressingMode(AM);
427
428   default:
429     llvm_unreachable("unhandled address space");
430   }
431 }
432
433 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
434                                                       unsigned AddrSpace,
435                                                       unsigned Align,
436                                                       bool *IsFast) const {
437   if (IsFast)
438     *IsFast = false;
439
440   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
441   // which isn't a simple VT.
442   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
443     return false;
444
445   // TODO - CI+ supports unaligned memory accesses, but this requires driver
446   // support.
447
448   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
449   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
450   // normal loads and stores?
451   if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
452     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
453     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
454     // with adjacent offsets.
455     bool AlignedBy4 = (Align % 4 == 0);
456     if (IsFast)
457       *IsFast = AlignedBy4;
458     return AlignedBy4;
459   }
460
461   // Smaller than dword value must be aligned.
462   // FIXME: This should be allowed on CI+
463   if (VT.bitsLT(MVT::i32))
464     return false;
465
466   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
467   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
468   // This applies to private, global, and constant memory.
469   if (IsFast)
470     *IsFast = true;
471
472   return VT.bitsGT(MVT::i32) && Align % 4 == 0;
473 }
474
475 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
476                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
477                                           bool ZeroMemset,
478                                           bool MemcpyStrSrc,
479                                           MachineFunction &MF) const {
480   // FIXME: Should account for address space here.
481
482   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
483   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
484
485   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
486     return MVT::v4i32;
487
488   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
489     return MVT::v2i32;
490
491   // Use the default.
492   return MVT::Other;
493 }
494
495 static bool isFlatGlobalAddrSpace(unsigned AS) {
496   return AS == AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS ||
497     AS == AMDGPUAS::FLAT_ADDRESS ||
498     AS == AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS;
499 }
500
501 bool SITargetLowering::isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS,
502                                            unsigned DestAS) const {
503   return isFlatGlobalAddrSpace(SrcAS) &&  isFlatGlobalAddrSpace(DestAS);
504 }
505
506
507 bool SITargetLowering::isMemOpUniform(const SDNode *N) const {
508   const MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
509   const Value *Ptr = MemNode->getMemOperand()->getValue();
510
511   // UndefValue means this is a load of a kernel input.  These are uniform.
512   // Sometimes LDS instructions have constant pointers
513   if (isa<UndefValue>(Ptr) || isa<Argument>(Ptr) || isa<Constant>(Ptr) ||
514       isa<GlobalValue>(Ptr))
515     return true;
516
517   const Instruction *I = dyn_cast_or_null<Instruction>(Ptr);
518   return I && I->getMetadata("amdgpu.uniform");
519 }
520
521 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
522 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
523   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
524     return TypeSplitVector;
525
526   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
527 }
528
529 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
530                                                          Type *Ty) const {
531   const SIInstrInfo *TII =
532       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
533   return TII->isInlineConstant(Imm);
534 }
535
536 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
537                                          SDLoc SL, SDValue Chain,
538                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
539   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
540   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
541   const SIRegisterInfo *TRI =
542       static_cast<const SIRegisterInfo*>(Subtarget->getRegisterInfo());
543   unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
544
545   Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
546
547   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
548   MVT PtrVT = getPointerTy(DL, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
549   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
550   SDValue BasePtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
551                                        MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), PtrVT);
552   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, PtrVT, BasePtr,
553                             DAG.getConstant(Offset, SL, PtrVT));
554   SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(PtrVT);
555   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
556
557   unsigned Align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
558
559   ISD::LoadExtType ExtTy = Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD;
560   if (MemVT.isFloatingPoint())
561     ExtTy = ISD::EXTLOAD;
562
563   return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, ExtTy,
564                      VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
565                      false, // isVolatile
566                      true, // isNonTemporal
567                      true, // isInvariant
568                      Align); // Alignment
569 }
570
571 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
572     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
573     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
574     SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
575   const SIRegisterInfo *TRI =
576       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
577
578   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
579   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
580   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
581   const AMDGPUSubtarget &ST = MF.getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
582
583   if (Subtarget->isAmdHsaOS() && Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
584     const Function *Fn = MF.getFunction();
585     DiagnosticInfoUnsupported NoGraphicsHSA(*Fn, "non-compute shaders with HSA");
586     DAG.getContext()->diagnose(NoGraphicsHSA);
587     return SDValue();
588   }
589
590   // FIXME: We currently assume all calling conventions are kernels.
591
592   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
593   BitVector Skipped(Ins.size());
594
595   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
596     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
597
598     // First check if it's a PS input addr
599     if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
600         !Arg.Flags.isByVal() && PSInputNum <= 15) {
601
602       if (!Arg.Used && !Info->isPSInputAllocated(PSInputNum)) {
603         // We can safely skip PS inputs
604         Skipped.set(i);
605         ++PSInputNum;
606         continue;
607       }
608
609       Info->markPSInputAllocated(PSInputNum);
610       if (Arg.Used)
611         Info->PSInputEna |= 1 << PSInputNum;
612
613       ++PSInputNum;
614     }
615
616     // Second split vertices into their elements
617     if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
618       ISD::InputArg NewArg = Arg;
619       NewArg.Flags.setSplit();
620       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
621
622       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
623       // three or five element vertex only needs three or five registers,
624       // NOT four or eight.
625       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
626       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
627
628       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
629         Splits.push_back(NewArg);
630         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
631       }
632
633     } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
634       Splits.push_back(Arg);
635     }
636   }
637
638   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
639   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
640                  *DAG.getContext());
641
642   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
643   //
644   // Check PSInputAddr instead of PSInputEna. The idea is that if the user set
645   // PSInputAddr, the user wants to enable some bits after the compilation
646   // based on run-time states. Since we can't know what the final PSInputEna
647   // will look like, so we shouldn't do anything here and the user should take
648   // responsibility for the correct programming.
649   if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
650       (Info->getPSInputAddr() & 0x7F) == 0) {
651     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
652     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
653     Info->markPSInputAllocated(0);
654     Info->PSInputEna |= 1;
655   }
656
657   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
658     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
659                             Splits);
660   }
661
662   // FIXME: How should these inputs interact with inreg / custom SGPR inputs?
663   if (Info->hasPrivateSegmentBuffer()) {
664     unsigned PrivateSegmentBufferReg = Info->addPrivateSegmentBuffer(*TRI);
665     MF.addLiveIn(PrivateSegmentBufferReg, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
666     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentBufferReg);
667   }
668
669   if (Info->hasDispatchPtr()) {
670     unsigned DispatchPtrReg = Info->addDispatchPtr(*TRI);
671     MF.addLiveIn(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
672     CCInfo.AllocateReg(DispatchPtrReg);
673   }
674
675   if (Info->hasKernargSegmentPtr()) {
676     unsigned InputPtrReg = Info->addKernargSegmentPtr(*TRI);
677     MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
678     CCInfo.AllocateReg(InputPtrReg);
679   }
680
681   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
682
683   SmallVector<SDValue, 16> Chains;
684
685   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
686
687     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
688     if (Skipped[i]) {
689       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
690       continue;
691     }
692
693     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
694     MVT VT = VA.getLocVT();
695
696     if (VA.isMemLoc()) {
697       VT = Ins[i].VT;
698       EVT MemVT = Splits[i].VT;
699       const unsigned Offset = Subtarget->getExplicitKernelArgOffset() +
700                               VA.getLocMemOffset();
701       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
702       // thread group and global sizes.
703       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, Chain,
704                                    Offset, Ins[i].Flags.isSExt());
705       Chains.push_back(Arg.getValue(1));
706
707       auto *ParamTy =
708         dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].getOrigArgIndex()));
709       if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
710           ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
711         // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
712         // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
713         // real pointers, so we can't guarantee their size.
714         Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
715                           DAG.getValueType(MVT::i16));
716       }
717
718       InVals.push_back(Arg);
719       Info->ABIArgOffset = Offset + MemVT.getStoreSize();
720       continue;
721     }
722     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
723
724     unsigned Reg = VA.getLocReg();
725
726     if (VT == MVT::i64) {
727       // For now assume it is a pointer
728       Reg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, AMDGPU::sub0,
729                                      &AMDGPU::SReg_64RegClass);
730       Reg = MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
731       SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
732       InVals.push_back(Copy);
733       continue;
734     }
735
736     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
737
738     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
739     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
740
741     if (Arg.VT.isVector()) {
742
743       // Build a vector from the registers
744       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
745       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
746
747       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
748       Regs.push_back(Val);
749       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
750         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
751         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
752
753         SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
754         Regs.push_back(Copy);
755       }
756
757       // Fill up the missing vector elements
758       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
759       Regs.append(NumElements, DAG.getUNDEF(VT));
760
761       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT, Regs));
762       continue;
763     }
764
765     InVals.push_back(Val);
766   }
767
768   // TODO: Add GridWorkGroupCount user SGPRs when used. For now with HSA we read
769   // these from the dispatch pointer.
770
771   // Start adding system SGPRs.
772   if (Info->hasWorkGroupIDX()) {
773     unsigned Reg = Info->addWorkGroupIDX();
774     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
775     CCInfo.AllocateReg(Reg);
776   } else
777     llvm_unreachable("work group id x is always enabled");
778
779   if (Info->hasWorkGroupIDY()) {
780     unsigned Reg = Info->addWorkGroupIDY();
781     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
782     CCInfo.AllocateReg(Reg);
783   }
784
785   if (Info->hasWorkGroupIDZ()) {
786     unsigned Reg = Info->addWorkGroupIDZ();
787     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
788     CCInfo.AllocateReg(Reg);
789   }
790
791   if (Info->hasWorkGroupInfo()) {
792     unsigned Reg = Info->addWorkGroupInfo();
793     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
794     CCInfo.AllocateReg(Reg);
795   }
796
797   if (Info->hasPrivateSegmentWaveByteOffset()) {
798     // Scratch wave offset passed in system SGPR.
799     unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg
800       = Info->addPrivateSegmentWaveByteOffset();
801
802     MF.addLiveIn(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
803     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
804   }
805
806   // Now that we've figured out where the scratch register inputs are, see if
807   // should reserve the arguments and use them directly.
808
809   bool HasStackObjects = MF.getFrameInfo()->hasStackObjects();
810
811   if (ST.isAmdHsaOS()) {
812     // TODO: Assume we will spill without optimizations.
813     if (HasStackObjects) {
814       // If we have stack objects, we unquestionably need the private buffer
815       // resource. For the HSA ABI, this will be the first 4 user SGPR
816       // inputs. We can reserve those and use them directly.
817
818       unsigned PrivateSegmentBufferReg = TRI->getPreloadedValue(
819         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_BUFFER);
820       Info->setScratchRSrcReg(PrivateSegmentBufferReg);
821
822       unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = TRI->getPreloadedValue(
823         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
824       Info->setScratchWaveOffsetReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
825     } else {
826       unsigned ReservedBufferReg
827         = TRI->reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
828       unsigned ReservedOffsetReg
829         = TRI->reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
830
831       // We tentatively reserve the last registers (skipping the last two
832       // which may contain VCC). After register allocation, we'll replace
833       // these with the ones immediately after those which were really
834       // allocated. In the prologue copies will be inserted from the argument
835       // to these reserved registers.
836       Info->setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
837       Info->setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
838     }
839   } else {
840     unsigned ReservedBufferReg = TRI->reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
841
842     // Without HSA, relocations are used for the scratch pointer and the
843     // buffer resource setup is always inserted in the prologue. Scratch wave
844     // offset is still in an input SGPR.
845     Info->setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
846
847     if (HasStackObjects) {
848       unsigned ScratchWaveOffsetReg = TRI->getPreloadedValue(
849         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
850       Info->setScratchWaveOffsetReg(ScratchWaveOffsetReg);
851     } else {
852       unsigned ReservedOffsetReg
853         = TRI->reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
854       Info->setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
855     }
856   }
857
858   if (Info->hasWorkItemIDX()) {
859     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X);
860     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
861     CCInfo.AllocateReg(Reg);
862   } else
863     llvm_unreachable("workitem id x should always be enabled");
864
865   if (Info->hasWorkItemIDY()) {
866     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y);
867     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
868     CCInfo.AllocateReg(Reg);
869   }
870
871   if (Info->hasWorkItemIDZ()) {
872     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z);
873     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
874     CCInfo.AllocateReg(Reg);
875   }
876
877   if (Chains.empty())
878     return Chain;
879
880   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
881 }
882
883 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
884     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
885
886   switch (MI->getOpcode()) {
887   default:
888     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
889   case AMDGPU::BRANCH:
890     return BB;
891   }
892   return BB;
893 }
894
895 bool SITargetLowering::enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
896   // This currently forces unfolding various combinations of fsub into fma with
897   // free fneg'd operands. As long as we have fast FMA (controlled by
898   // isFMAFasterThanFMulAndFAdd), we should perform these.
899
900   // When fma is quarter rate, for f64 where add / sub are at best half rate,
901   // most of these combines appear to be cycle neutral but save on instruction
902   // count / code size.
903   return true;
904 }
905
906 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Ctx,
907                                          EVT VT) const {
908   if (!VT.isVector()) {
909     return MVT::i1;
910   }
911   return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
912 }
913
914 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const {
915   return MVT::i32;
916 }
917
918 // Answering this is somewhat tricky and depends on the specific device which
919 // have different rates for fma or all f64 operations.
920 //
921 // v_fma_f64 and v_mul_f64 always take the same number of cycles as each other
922 // regardless of which device (although the number of cycles differs between
923 // devices), so it is always profitable for f64.
924 //
925 // v_fma_f32 takes 4 or 16 cycles depending on the device, so it is profitable
926 // only on full rate devices. Normally, we should prefer selecting v_mad_f32
927 // which we can always do even without fused FP ops since it returns the same
928 // result as the separate operations and since it is always full
929 // rate. Therefore, we lie and report that it is not faster for f32. v_mad_f32
930 // however does not support denormals, so we do report fma as faster if we have
931 // a fast fma device and require denormals.
932 //
933 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
934   VT = VT.getScalarType();
935
936   if (!VT.isSimple())
937     return false;
938
939   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
940   case MVT::f32:
941     // This is as fast on some subtargets. However, we always have full rate f32
942     // mad available which returns the same result as the separate operations
943     // which we should prefer over fma. We can't use this if we want to support
944     // denormals, so only report this in these cases.
945     return Subtarget->hasFP32Denormals() && Subtarget->hasFastFMAF32();
946   case MVT::f64:
947     return true;
948   default:
949     break;
950   }
951
952   return false;
953 }
954
955 //===----------------------------------------------------------------------===//
956 // Custom DAG Lowering Operations
957 //===----------------------------------------------------------------------===//
958
959 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
960   switch (Op.getOpcode()) {
961   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
962   case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
963   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
964   case ISD::LOAD: {
965     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
966     assert((!Result.getNode() ||
967             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
968            "Load should return a value and a chain");
969     return Result;
970   }
971
972   case ISD::FSIN:
973   case ISD::FCOS:
974     return LowerTrig(Op, DAG);
975   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
976   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
977   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
978   case ISD::GlobalAddress: {
979     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
980     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
981     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
982   }
983   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
984   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
985   }
986   return SDValue();
987 }
988
989 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
990 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
991
992   SDNode *Parent = Value.getNode();
993   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
994        I != E; ++I) {
995
996     if (I.getUse().get() != Value)
997       continue;
998
999     if (I->getOpcode() == Opcode)
1000       return *I;
1001   }
1002   return nullptr;
1003 }
1004
1005 SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1006
1007   SDLoc SL(Op);
1008   FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
1009   unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
1010
1011   // A FrameIndex node represents a 32-bit offset into scratch memory.  If
1012   // the high bit of a frame index offset were to be set, this would mean
1013   // that it represented an offset of ~2GB * 64 = ~128GB from the start of the
1014   // scratch buffer, with 64 being the number of threads per wave.
1015   //
1016   // If we know the machine uses less than 128GB of scratch, then we can
1017   // amrk the high bit of the FrameIndex node as known zero,
1018   // which is important, because it means in most situations we can
1019   // prove that values derived from FrameIndex nodes are non-negative.
1020   // This enables us to take advantage of more addressing modes when
1021   // accessing scratch buffers, since for scratch reads/writes, the register
1022   // offset must always be positive.
1023
1024   SDValue TFI = DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
1025   if (Subtarget->enableHugeScratchBuffer())
1026     return TFI;
1027
1028   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, TFI,
1029                     DAG.getValueType(EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), 31)));
1030 }
1031
1032 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
1033 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
1034 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
1035                                       SelectionDAG &DAG) const {
1036
1037   SDLoc DL(BRCOND);
1038
1039   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
1040   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
1041   SDNode *BR = nullptr;
1042
1043   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
1044     // As long as we negate the condition everything is fine
1045     SDNode *SetCC = Intr;
1046     assert(SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1);
1047     assert(cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
1048            ISD::SETNE);
1049     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
1050
1051   } else {
1052     // Get the target from BR if we don't negate the condition
1053     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
1054     Target = BR->getOperand(1);
1055   }
1056
1057   assert(Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN);
1058
1059   // Build the result and
1060   ArrayRef<EVT> Res(Intr->value_begin() + 1, Intr->value_end());
1061
1062   // operands of the new intrinsic call
1063   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1064   Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
1065   Ops.append(Intr->op_begin() + 1, Intr->op_end());
1066   Ops.push_back(Target);
1067
1068   // build the new intrinsic call
1069   SDNode *Result = DAG.getNode(
1070     Res.size() > 1 ? ISD::INTRINSIC_W_CHAIN : ISD::INTRINSIC_VOID, DL,
1071     DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
1072
1073   if (BR) {
1074     // Give the branch instruction our target
1075     SDValue Ops[] = {
1076       BR->getOperand(0),
1077       BRCOND.getOperand(2)
1078     };
1079     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
1080     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
1081     BR = NewBR.getNode();
1082   }
1083
1084   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
1085
1086   // Copy the intrinsic results to registers
1087   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
1088     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
1089     if (!CopyToReg)
1090       continue;
1091
1092     Chain = DAG.getCopyToReg(
1093       Chain, DL,
1094       CopyToReg->getOperand(1),
1095       SDValue(Result, i - 1),
1096       SDValue());
1097
1098     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
1099   }
1100
1101   // Remove the old intrinsic from the chain
1102   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
1103     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
1104     Intr->getOperand(0));
1105
1106   return Chain;
1107 }
1108
1109 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
1110                                              SDValue Op,
1111                                              SelectionDAG &DAG) const {
1112   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
1113
1114   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
1115     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
1116
1117   SDLoc DL(GSD);
1118   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
1119   MVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout(), GSD->getAddressSpace());
1120
1121   SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
1122   return DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT, GA);
1123 }
1124
1125 SDValue SITargetLowering::copyToM0(SelectionDAG &DAG, SDValue Chain, SDLoc DL,
1126                                    SDValue V) const {
1127   // We can't use CopyToReg, because MachineCSE won't combine COPY instructions,
1128   // so we will end up with redundant moves to m0.
1129   //
1130   // We can't use S_MOV_B32, because there is no way to specify m0 as the
1131   // destination register.
1132   //
1133   // We have to use them both.  Machine cse will combine all the S_MOV_B32
1134   // instructions and the register coalescer eliminate the extra copies.
1135   SDNode *M0 = DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, V.getValueType(), V);
1136   return DAG.getCopyToReg(Chain, DL, DAG.getRegister(AMDGPU::M0, MVT::i32),
1137                           SDValue(M0, 0), SDValue()); // Glue
1138                                                       // A Null SDValue creates
1139                                                       // a glue result.
1140 }
1141
1142 SDValue SITargetLowering::lowerImplicitZextParam(SelectionDAG &DAG,
1143                                                  SDValue Op,
1144                                                  MVT VT,
1145                                                  unsigned Offset) const {
1146   SDLoc SL(Op);
1147   SDValue Param = LowerParameter(DAG, MVT::i32, MVT::i32, SL,
1148                                  DAG.getEntryNode(), Offset, false);
1149   // The local size values will have the hi 16-bits as zero.
1150   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, Param,
1151                      DAG.getValueType(VT));
1152 }
1153
1154 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
1155                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1156   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1157   auto MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1158   const SIRegisterInfo *TRI =
1159       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
1160
1161   EVT VT = Op.getValueType();
1162   SDLoc DL(Op);
1163   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1164
1165   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1166
1167   switch (IntrinsicID) {
1168   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr:
1169     if (!Subtarget->isAmdHsaOS()) {
1170       DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(*MF.getFunction(),
1171                                           "hsa intrinsic without hsa target");
1172       DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
1173       return DAG.getUNDEF(VT);
1174     }
1175
1176     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass,
1177       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::DISPATCH_PTR), VT);
1178
1179   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
1180     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1181                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
1182   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
1183     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1184                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
1185   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
1186     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1187                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
1188   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
1189     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1190                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
1191   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
1192     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1193                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
1194   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
1195     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1196                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
1197   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
1198     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
1199                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X);
1200   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
1201     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
1202                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y);
1203   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
1204     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
1205                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z);
1206   case Intrinsic::AMDGPU_read_workdim:
1207     // Really only 2 bits.
1208     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i8,
1209                                   getImplicitParameterOffset(MFI, GRID_DIM));
1210   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
1211     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1212       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_X), VT);
1213   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
1214     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1215       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Y), VT);
1216   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
1217     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1218       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Z), VT);
1219   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
1220     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1221       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X), VT);
1222   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
1223     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1224       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y), VT);
1225   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
1226     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1227       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z), VT);
1228   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
1229     SDValue Ops[] = {
1230       Op.getOperand(1),
1231       Op.getOperand(2)
1232     };
1233
1234     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1235       MachinePointerInfo(),
1236       MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
1237       VT.getStoreSize(), 4);
1238     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
1239                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1240   }
1241   case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
1242     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
1243   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
1244     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
1245   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
1246     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
1247   case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
1248     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
1249   case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
1250     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
1251                        Op.getOperand(1),
1252                        Op.getOperand(2),
1253                        Op.getOperand(3));
1254
1255   case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_fract:
1256   case AMDGPUIntrinsic::AMDIL_fraction: // Legacy name.
1257     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, Op.getOperand(1),
1258                        DAG.getNode(ISD::FFLOOR, DL, VT, Op.getOperand(1)));
1259   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_constant: {
1260     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1261     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1262     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_MOV, DL, MVT::f32,
1263                        DAG.getConstant(2, DL, MVT::i32), // P0
1264                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1265   }
1266   case AMDGPUIntrinsic::SI_packf16:
1267     if (Op.getOperand(1).isUndef() && Op.getOperand(2).isUndef())
1268       return DAG.getUNDEF(MVT::i32);
1269     return Op;
1270   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_interp: {
1271     SDValue IJ = Op.getOperand(4);
1272     SDValue I = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1273                             DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
1274     SDValue J = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1275                             DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1276     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1277     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1278     SDValue P1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL,
1279                              DAG.getVTList(MVT::f32, MVT::Glue),
1280                              I, Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1281     Glue = SDValue(P1.getNode(), 1);
1282     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, P1, J,
1283                              Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1284   }
1285   case Intrinsic::amdgcn_interp_p1: {
1286     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(4));
1287     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1288     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
1289                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Glue);
1290   }
1291   case Intrinsic::amdgcn_interp_p2: {
1292     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(5));
1293     SDValue Glue = SDValue(M0.getNode(), 1);
1294     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
1295                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Op.getOperand(4),
1296                        Glue);
1297   }
1298   default:
1299     return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
1300   }
1301 }
1302
1303 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
1304                                               SelectionDAG &DAG) const {
1305   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1306   SDLoc DL(Op);
1307   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1308   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1309
1310   switch (IntrinsicID) {
1311   case AMDGPUIntrinsic::SI_sendmsg: {
1312     Chain = copyToM0(DAG, Chain, DL, Op.getOperand(3));
1313     SDValue Glue = Chain.getValue(1);
1314     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SENDMSG, DL, MVT::Other, Chain,
1315                        Op.getOperand(2), Glue);
1316   }
1317   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
1318     SDValue Ops[] = {
1319       Chain,
1320       Op.getOperand(2),
1321       Op.getOperand(3),
1322       Op.getOperand(4),
1323       Op.getOperand(5),
1324       Op.getOperand(6),
1325       Op.getOperand(7),
1326       Op.getOperand(8),
1327       Op.getOperand(9),
1328       Op.getOperand(10),
1329       Op.getOperand(11),
1330       Op.getOperand(12),
1331       Op.getOperand(13),
1332       Op.getOperand(14)
1333     };
1334
1335     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
1336
1337     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1338       MachinePointerInfo(),
1339       MachineMemOperand::MOStore,
1340       VT.getStoreSize(), 4);
1341     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
1342                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1343   }
1344   default:
1345     return SDValue();
1346   }
1347 }
1348
1349 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1350   SDLoc DL(Op);
1351   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
1352
1353   if (Op.getValueType().isVector()) {
1354     assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
1355            "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
1356     unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
1357     assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
1358
1359     switch (Load->getAddressSpace()) {
1360       default: break;
1361       case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS:
1362       if (isMemOpUniform(Load))
1363         break;
1364         // Non-uniform loads will be selected to MUBUF instructions, so they
1365         // have the same legalization requires ments as global and private
1366         // loads.
1367         //
1368         // Fall-through
1369       case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
1370       case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1371         if (NumElements >= 8)
1372           return SplitVectorLoad(Op, DAG);
1373
1374         // v4 loads are supported for private and global memory.
1375         if (NumElements <= 4)
1376           break;
1377         // fall-through
1378       case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1379         // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_read_b64.
1380         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
1381     }
1382   }
1383
1384   return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
1385 }
1386
1387 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
1388                                                const SDValue &Op,
1389                                                SelectionDAG &DAG) const {
1390   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
1391                      Op.getOperand(2),
1392                      Op.getOperand(3),
1393                      Op.getOperand(4));
1394 }
1395
1396 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1397   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
1398     return SDValue();
1399
1400   SDLoc DL(Op);
1401   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
1402
1403   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32);
1404   SDValue One = DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32);
1405
1406   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
1407   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
1408
1409   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
1410   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
1411
1412   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
1413
1414   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
1415   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
1416
1417   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
1418
1419   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i32, Lo, Hi);
1420   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
1421 }
1422
1423 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
1424 // instructions.
1425 SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1426   SDLoc SL(Op);
1427   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1428   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1429   EVT VT = Op.getValueType();
1430   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
1431
1432   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
1433     if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
1434         CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
1435       // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
1436       // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
1437       // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
1438       // use it as long as we aren't trying to use denormals.
1439
1440       // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
1441       //
1442       // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
1443       // error seems really high at 2^29 ULP.
1444       if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
1445         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
1446
1447       // 1.0 / x -> rcp(x)
1448       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1449     }
1450   }
1451
1452   if (Unsafe) {
1453     // Turn into multiply by the reciprocal.
1454     // x / y -> x * (1.0 / y)
1455     SDNodeFlags Flags;
1456     Flags.setUnsafeAlgebra(true);
1457     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1458     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip, &Flags);
1459   }
1460
1461   return SDValue();
1462 }
1463
1464 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1465   SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
1466   if (FastLowered.getNode())
1467     return FastLowered;
1468
1469   // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
1470   // selection error for now rather than do something incorrect.
1471   if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1472     return SDValue();
1473
1474   SDLoc SL(Op);
1475   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1476   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1477
1478   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
1479
1480   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
1481   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, SL, MVT::f32);
1482
1483   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
1484   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, SL, MVT::f32);
1485
1486   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
1487
1488   EVT SetCCVT =
1489       getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), MVT::f32);
1490
1491   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
1492
1493   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
1494
1495   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1496
1497   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
1498
1499   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
1500
1501   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
1502
1503   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
1504 }
1505
1506 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1507   if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
1508     return LowerFastFDIV(Op, DAG);
1509
1510   SDLoc SL(Op);
1511   SDValue X = Op.getOperand(0);
1512   SDValue Y = Op.getOperand(1);
1513
1514   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f64);
1515
1516   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f64, MVT::i1);
1517
1518   SDValue DivScale0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, Y, Y, X);
1519
1520   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f64, DivScale0);
1521
1522   SDValue Rcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f64, DivScale0);
1523
1524   SDValue Fma0 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Rcp, One);
1525
1526   SDValue Fma1 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Rcp, Fma0, Rcp);
1527
1528   SDValue Fma2 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Fma1, One);
1529
1530   SDValue DivScale1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, X, Y, X);
1531
1532   SDValue Fma3 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Fma1, Fma2, Fma1);
1533   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f64, DivScale1, Fma3);
1534
1535   SDValue Fma4 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64,
1536                              NegDivScale0, Mul, DivScale1);
1537
1538   SDValue Scale;
1539
1540   if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
1541     // Workaround a hardware bug on SI where the condition output from div_scale
1542     // is not usable.
1543
1544     const SDValue Hi = DAG.getConstant(1, SL, MVT::i32);
1545
1546     // Figure out if the scale to use for div_fmas.
1547     SDValue NumBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, X);
1548     SDValue DenBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, Y);
1549     SDValue Scale0BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale0);
1550     SDValue Scale1BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale1);
1551
1552     SDValue NumHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, NumBC, Hi);
1553     SDValue DenHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, DenBC, Hi);
1554
1555     SDValue Scale0Hi
1556       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale0BC, Hi);
1557     SDValue Scale1Hi
1558       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale1BC, Hi);
1559
1560     SDValue CmpDen = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, DenHi, Scale0Hi, ISD::SETEQ);
1561     SDValue CmpNum = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, NumHi, Scale1Hi, ISD::SETEQ);
1562     Scale = DAG.getNode(ISD::XOR, SL, MVT::i1, CmpNum, CmpDen);
1563   } else {
1564     Scale = DivScale1.getValue(1);
1565   }
1566
1567   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f64,
1568                              Fma4, Fma3, Mul, Scale);
1569
1570   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f64, Fmas, Y, X);
1571 }
1572
1573 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1574   EVT VT = Op.getValueType();
1575
1576   if (VT == MVT::f32)
1577     return LowerFDIV32(Op, DAG);
1578
1579   if (VT == MVT::f64)
1580     return LowerFDIV64(Op, DAG);
1581
1582   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
1583 }
1584
1585 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1586   SDLoc DL(Op);
1587   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
1588   EVT VT = Store->getMemoryVT();
1589
1590   // These stores are legal.
1591   if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
1592     if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
1593       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1594     return SDValue();
1595   }
1596
1597   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
1598   if (Ret.getNode())
1599     return Ret;
1600
1601   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
1602       return SplitVectorStore(Op, DAG);
1603
1604   if (VT == MVT::i1)
1605     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
1606                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
1607                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
1608
1609   return SDValue();
1610 }
1611
1612 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1613   SDLoc DL(Op);
1614   EVT VT = Op.getValueType();
1615   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
1616   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1617   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT,
1618                                   DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg,
1619                                               DAG.getConstantFP(0.5/M_PI, DL,
1620                                                                 VT)));
1621
1622   switch (Op.getOpcode()) {
1623   case ISD::FCOS:
1624     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1625   case ISD::FSIN:
1626     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1627   default:
1628     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
1629   }
1630 }
1631
1632 //===----------------------------------------------------------------------===//
1633 // Custom DAG optimizations
1634 //===----------------------------------------------------------------------===//
1635
1636 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
1637                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
1638   EVT VT = N->getValueType(0);
1639   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
1640   if (ScalarVT != MVT::f32)
1641     return SDValue();
1642
1643   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1644   SDLoc DL(N);
1645
1646   SDValue Src = N->getOperand(0);
1647   EVT SrcVT = Src.getValueType();
1648
1649   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
1650   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
1651   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
1652   // about in practice.
1653   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
1654     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
1655       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
1656       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1657       return Cvt;
1658     }
1659   }
1660
1661   // We are primarily trying to catch operations on illegal vector types
1662   // before they are expanded.
1663   // For scalars, we can use the more flexible method of checking masked bits
1664   // after legalization.
1665   if (!DCI.isBeforeLegalize() ||
1666       !SrcVT.isVector() ||
1667       SrcVT.getVectorElementType() != MVT::i8) {
1668     return SDValue();
1669   }
1670
1671   assert(DCI.isBeforeLegalize() && "Unexpected legal type");
1672
1673   // Weird sized vectors are a pain to handle, but we know 3 is really the same
1674   // size as 4.
1675   unsigned NElts = SrcVT.getVectorNumElements();
1676   if (!SrcVT.isSimple() && NElts != 3)
1677     return SDValue();
1678
1679   // Handle v4i8 -> v4f32 extload. Replace the v4i8 with a legal i32 load to
1680   // prevent a mess from expanding to v4i32 and repacking.
1681   if (ISD::isNormalLoad(Src.getNode()) && Src.hasOneUse()) {
1682     EVT LoadVT = getEquivalentMemType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1683     EVT RegVT = getEquivalentLoadRegType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1684     EVT FloatVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MVT::f32, NElts);
1685     LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Src);
1686
1687     unsigned AS = Load->getAddressSpace();
1688     unsigned Align = Load->getAlignment();
1689     Type *Ty = LoadVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
1690     unsigned ABIAlignment = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(Ty);
1691
1692     // Don't try to replace the load if we have to expand it due to alignment
1693     // problems. Otherwise we will end up scalarizing the load, and trying to
1694     // repack into the vector for no real reason.
1695     if (Align < ABIAlignment &&
1696         !allowsMisalignedMemoryAccesses(LoadVT, AS, Align, nullptr)) {
1697       return SDValue();
1698     }
1699
1700     SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, DL, RegVT,
1701                                      Load->getChain(),
1702                                      Load->getBasePtr(),
1703                                      LoadVT,
1704                                      Load->getMemOperand());
1705
1706     // Make sure successors of the original load stay after it by updating
1707     // them to use the new Chain.
1708     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), NewLoad.getValue(1));
1709
1710     SmallVector<SDValue, 4> Elts;
1711     if (RegVT.isVector())
1712       DAG.ExtractVectorElements(NewLoad, Elts);
1713     else
1714       Elts.push_back(NewLoad);
1715
1716     SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1717
1718     unsigned EltIdx = 0;
1719     for (SDValue Elt : Elts) {
1720       unsigned ComponentsInElt = std::min(4u, NElts - 4 * EltIdx);
1721       for (unsigned I = 0; I < ComponentsInElt; ++I) {
1722         unsigned Opc = AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + I;
1723         SDValue Cvt = DAG.getNode(Opc, DL, MVT::f32, Elt);
1724         DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1725         Ops.push_back(Cvt);
1726       }
1727
1728       ++EltIdx;
1729     }
1730
1731     assert(Ops.size() == NElts);
1732
1733     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, FloatVT, Ops);
1734   }
1735
1736   return SDValue();
1737 }
1738
1739 /// \brief Return true if the given offset Size in bytes can be folded into
1740 /// the immediate offsets of a memory instruction for the given address space.
1741 static bool canFoldOffset(unsigned OffsetSize, unsigned AS,
1742                           const AMDGPUSubtarget &STI) {
1743   switch (AS) {
1744   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
1745     // MUBUF instructions a 12-bit offset in bytes.
1746     return isUInt<12>(OffsetSize);
1747   }
1748   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
1749     // SMRD instructions have an 8-bit offset in dwords on SI and
1750     // a 20-bit offset in bytes on VI.
1751     if (STI.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
1752       return isUInt<20>(OffsetSize);
1753     else
1754       return (OffsetSize % 4 == 0) && isUInt<8>(OffsetSize / 4);
1755   }
1756   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1757   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
1758     // The single offset versions have a 16-bit offset in bytes.
1759     return isUInt<16>(OffsetSize);
1760   }
1761   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1762   // Indirect register addressing does not use any offsets.
1763   default:
1764     return 0;
1765   }
1766 }
1767
1768 // (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
1769
1770 // This is a variant of
1771 // (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
1772 //
1773 // The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
1774 // that would increase the number of instructions.
1775 //
1776 // This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
1777 // memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
1778 // a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
1779 // operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
1780 // and may allow the remaining use to also be simplified.
1781 //
1782 SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
1783                                                unsigned AddrSpace,
1784                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
1785   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1786   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1787
1788   if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
1789     return SDValue();
1790
1791   const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
1792   if (!CN1)
1793     return SDValue();
1794
1795   const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
1796   if (!CAdd)
1797     return SDValue();
1798
1799   // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
1800   // mode offset.
1801   APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
1802   if (!canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace, *Subtarget))
1803     return SDValue();
1804
1805   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1806   SDLoc SL(N);
1807   EVT VT = N->getValueType(0);
1808
1809   SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
1810   SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, SL, MVT::i32);
1811
1812   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
1813 }
1814
1815 SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
1816                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1817   if (DCI.isBeforeLegalize())
1818     return SDValue();
1819
1820   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1821
1822   // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
1823   // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
1824   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1825   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1826
1827   if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC &&
1828       RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
1829     ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
1830     ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
1831
1832     SDValue X = LHS.getOperand(0);
1833     SDValue Y = RHS.getOperand(0);
1834     if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
1835       return SDValue();
1836
1837     if (LCC == ISD::SETO) {
1838       if (X != LHS.getOperand(1))
1839         return SDValue();
1840
1841       if (RCC == ISD::SETUNE) {
1842         const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
1843         if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
1844           return SDValue();
1845
1846         const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
1847                               SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
1848                               SIInstrFlags::N_ZERO |
1849                               SIInstrFlags::P_ZERO |
1850                               SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
1851                               SIInstrFlags::P_NORMAL;
1852
1853         static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
1854                           SIInstrFlags::Q_NAN |
1855                           SIInstrFlags::N_INFINITY |
1856                           SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
1857                       "mask not equal");
1858
1859         SDLoc DL(N);
1860         return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1861                            X, DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
1862       }
1863     }
1864   }
1865
1866   return SDValue();
1867 }
1868
1869 SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
1870                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
1871   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1872   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1873   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1874
1875   // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
1876   if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
1877       RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
1878     SDValue Src = LHS.getOperand(0);
1879     if (Src != RHS.getOperand(0))
1880       return SDValue();
1881
1882     const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
1883     const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
1884     if (!CLHS || !CRHS)
1885       return SDValue();
1886
1887     // Only 10 bits are used.
1888     static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
1889
1890     uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
1891     SDLoc DL(N);
1892     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1893                        Src, DAG.getConstant(NewMask, DL, MVT::i32));
1894   }
1895
1896   return SDValue();
1897 }
1898
1899 SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
1900                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1901   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1902   SDValue Mask = N->getOperand(1);
1903
1904   // fp_class x, 0 -> false
1905   if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
1906     if (CMask->isNullValue())
1907       return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), MVT::i1);
1908   }
1909
1910   return SDValue();
1911 }
1912
1913 static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
1914   switch (Opc) {
1915   case ISD::FMAXNUM:
1916     return AMDGPUISD::FMAX3;
1917   case ISD::SMAX:
1918     return AMDGPUISD::SMAX3;
1919   case ISD::UMAX:
1920     return AMDGPUISD::UMAX3;
1921   case ISD::FMINNUM:
1922     return AMDGPUISD::FMIN3;
1923   case ISD::SMIN:
1924     return AMDGPUISD::SMIN3;
1925   case ISD::UMIN:
1926     return AMDGPUISD::UMIN3;
1927   default:
1928     llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
1929   }
1930 }
1931
1932 SDValue SITargetLowering::performMin3Max3Combine(SDNode *N,
1933                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
1934   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1935
1936   unsigned Opc = N->getOpcode();
1937   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
1938   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
1939
1940   // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
1941   // register pressure for no benefit.
1942
1943   // max(max(a, b), c)
1944   if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
1945     SDLoc DL(N);
1946     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1947                        DL,
1948                        N->getValueType(0),
1949                        Op0.getOperand(0),
1950                        Op0.getOperand(1),
1951                        Op1);
1952   }
1953
1954   // max(a, max(b, c))
1955   if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
1956     SDLoc DL(N);
1957     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1958                        DL,
1959                        N->getValueType(0),
1960                        Op0,
1961                        Op1.getOperand(0),
1962                        Op1.getOperand(1));
1963   }
1964
1965   return SDValue();
1966 }
1967
1968 SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
1969                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1970   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1971   SDLoc SL(N);
1972
1973   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1974   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1975   EVT VT = LHS.getValueType();
1976
1977   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
1978     return SDValue();
1979
1980   // Match isinf pattern
1981   // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
1982   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
1983   if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
1984     const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
1985     if (!CRHS)
1986       return SDValue();
1987
1988     const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
1989     if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
1990       unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
1991       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1, LHS.getOperand(0),
1992                          DAG.getConstant(Mask, SL, MVT::i32));
1993     }
1994   }
1995
1996   return SDValue();
1997 }
1998
1999 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
2000                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
2001   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
2002   SDLoc DL(N);
2003
2004   switch (N->getOpcode()) {
2005   default:
2006     return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
2007   case ISD::SETCC:
2008     return performSetCCCombine(N, DCI);
2009   case ISD::FMAXNUM: // TODO: What about fmax_legacy?
2010   case ISD::FMINNUM:
2011   case ISD::SMAX:
2012   case ISD::SMIN:
2013   case ISD::UMAX:
2014   case ISD::UMIN: {
2015     if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
2016         N->getValueType(0) != MVT::f64 &&
2017         getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
2018       return performMin3Max3Combine(N, DCI);
2019     break;
2020   }
2021
2022   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
2023   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
2024   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
2025   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3: {
2026     unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
2027
2028     SDValue Src = N->getOperand(0);
2029     APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
2030
2031     APInt KnownZero, KnownOne;
2032     TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
2033                                           !DCI.isBeforeLegalizeOps());
2034     const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
2035     if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
2036         TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
2037       DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
2038     }
2039
2040     break;
2041   }
2042
2043   case ISD::UINT_TO_FP: {
2044     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
2045   }
2046   case ISD::FADD: {
2047     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
2048       break;
2049
2050     EVT VT = N->getValueType(0);
2051     if (VT != MVT::f32)
2052       break;
2053
2054     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
2055     // not support denormals ever.
2056     if (Subtarget->hasFP32Denormals())
2057       break;
2058
2059     SDValue LHS = N->getOperand(0);
2060     SDValue RHS = N->getOperand(1);
2061
2062     // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
2063     // source modiifiers is a pain.
2064
2065     // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
2066     if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
2067       SDValue A = LHS.getOperand(0);
2068       if (A == LHS.getOperand(1)) {
2069         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
2070         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, RHS);
2071       }
2072     }
2073
2074     // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
2075     if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
2076       SDValue A = RHS.getOperand(0);
2077       if (A == RHS.getOperand(1)) {
2078         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
2079         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, LHS);
2080       }
2081     }
2082
2083     return SDValue();
2084   }
2085   case ISD::FSUB: {
2086     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
2087       break;
2088
2089     EVT VT = N->getValueType(0);
2090
2091     // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
2092     // DAG combines and folds them into the mad.
2093     //
2094     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
2095     // not support denormals ever.
2096     if (VT == MVT::f32 &&
2097         !Subtarget->hasFP32Denormals()) {
2098       SDValue LHS = N->getOperand(0);
2099       SDValue RHS = N->getOperand(1);
2100       if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
2101         // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
2102
2103         SDValue A = LHS.getOperand(0);
2104         if (A == LHS.getOperand(1)) {
2105           const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
2106           SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS);
2107
2108           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, NegRHS);
2109         }
2110       }
2111
2112       if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
2113         // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
2114
2115         SDValue A = RHS.getOperand(0);
2116         if (A == RHS.getOperand(1)) {
2117           const SDValue NegTwo = DAG.getConstantFP(-2.0, DL, MVT::f32);
2118           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, NegTwo, A, LHS);
2119         }
2120       }
2121
2122       return SDValue();
2123     }
2124
2125     break;
2126   }
2127   case ISD::LOAD:
2128   case ISD::STORE:
2129   case ISD::ATOMIC_LOAD:
2130   case ISD::ATOMIC_STORE:
2131   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
2132   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
2133   case ISD::ATOMIC_SWAP:
2134   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
2135   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
2136   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2137   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2138   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2139   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
2140   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
2141   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
2142   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
2143   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX: { // TODO: Target mem intrinsics.
2144     if (DCI.isBeforeLegalize())
2145       break;
2146
2147     MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
2148     SDValue Ptr = MemNode->getBasePtr();
2149
2150     // TODO: We could also do this for multiplies.
2151     unsigned AS = MemNode->getAddressSpace();
2152     if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
2153       SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
2154       if (NewPtr) {
2155         SmallVector<SDValue, 8> NewOps(MemNode->op_begin(), MemNode->op_end());
2156
2157         NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
2158         return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(MemNode, NewOps), 0);
2159       }
2160     }
2161     break;
2162   }
2163   case ISD::AND:
2164     return performAndCombine(N, DCI);
2165   case ISD::OR:
2166     return performOrCombine(N, DCI);
2167   case AMDGPUISD::FP_CLASS:
2168     return performClassCombine(N, DCI);
2169   }
2170   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
2171 }
2172
2173 /// \brief Analyze the possible immediate value Op
2174 ///
2175 /// Returns -1 if it isn't an immediate, 0 if it's and inline immediate
2176 /// and the immediate value if it's a literal immediate
2177 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
2178
2179   const SIInstrInfo *TII =
2180       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2181
2182   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
2183     if (TII->isInlineConstant(Node->getAPIntValue()))
2184       return 0;
2185
2186     uint64_t Val = Node->getZExtValue();
2187     return isUInt<32>(Val) ? Val : -1;
2188   }
2189
2190   if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
2191     if (TII->isInlineConstant(Node->getValueAPF().bitcastToAPInt()))
2192       return 0;
2193
2194     if (Node->getValueType(0) == MVT::f32)
2195       return FloatToBits(Node->getValueAPF().convertToFloat());
2196
2197     return -1;
2198   }
2199
2200   return -1;
2201 }
2202
2203 /// \brief Helper function for adjustWritemask
2204 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
2205   switch (Idx) {
2206   default: return 0;
2207   case AMDGPU::sub0: return 0;
2208   case AMDGPU::sub1: return 1;
2209   case AMDGPU::sub2: return 2;
2210   case AMDGPU::sub3: return 3;
2211   }
2212 }
2213
2214 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
2215 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
2216                                        SelectionDAG &DAG) const {
2217   SDNode *Users[4] = { };
2218   unsigned Lane = 0;
2219   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(0);
2220   unsigned NewDmask = 0;
2221
2222   // Try to figure out the used register components
2223   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
2224        I != E; ++I) {
2225
2226     // Abort if we can't understand the usage
2227     if (!I->isMachineOpcode() ||
2228         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
2229       return;
2230
2231     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
2232     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
2233     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
2234     // set, etc.
2235     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
2236
2237     // Set which texture component corresponds to the lane.
2238     unsigned Comp;
2239     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
2240       assert(Dmask);
2241       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
2242       Dmask &= ~(1 << Comp);
2243     }
2244
2245     // Abort if we have more than one user per component
2246     if (Users[Lane])
2247       return;
2248
2249     Users[Lane] = *I;
2250     NewDmask |= 1 << Comp;
2251   }
2252
2253   // Abort if there's no change
2254   if (NewDmask == OldDmask)
2255     return;
2256
2257   // Adjust the writemask in the node
2258   std::vector<SDValue> Ops;
2259   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, SDLoc(Node), MVT::i32));
2260   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin() + 1, Node->op_end());
2261   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2262
2263   // If we only got one lane, replace it with a copy
2264   // (if NewDmask has only one bit set...)
2265   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
2266     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, SDLoc(),
2267                                        MVT::i32);
2268     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
2269                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
2270                                       SDValue(Node, 0), RC);
2271     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
2272     return;
2273   }
2274
2275   // Update the users of the node with the new indices
2276   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
2277
2278     SDNode *User = Users[i];
2279     if (!User)
2280       continue;
2281
2282     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, SDLoc(User), MVT::i32);
2283     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
2284
2285     switch (Idx) {
2286     default: break;
2287     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
2288     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
2289     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
2290     }
2291   }
2292 }
2293
2294 static bool isFrameIndexOp(SDValue Op) {
2295   if (Op.getOpcode() == ISD::AssertZext)
2296     Op = Op.getOperand(0);
2297
2298   return isa<FrameIndexSDNode>(Op);
2299 }
2300
2301 /// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
2302 /// with frame index operands.
2303 /// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
2304 void SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
2305                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2306
2307   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2308   for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
2309     if (!isFrameIndexOp(Node->getOperand(i))) {
2310       Ops.push_back(Node->getOperand(i));
2311       continue;
2312     }
2313
2314     SDLoc DL(Node);
2315     Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
2316                                      Node->getOperand(i).getValueType(),
2317                                      Node->getOperand(i)), 0));
2318   }
2319
2320   DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2321 }
2322
2323 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
2324 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
2325                                           SelectionDAG &DAG) const {
2326   const SIInstrInfo *TII =
2327       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2328
2329   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
2330     adjustWritemask(Node, DAG);
2331
2332   if (Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
2333       Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
2334     legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
2335     return Node;
2336   }
2337   return Node;
2338 }
2339
2340 /// \brief Assign the register class depending on the number of
2341 /// bits set in the writemask
2342 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
2343                                                      SDNode *Node) const {
2344   const SIInstrInfo *TII =
2345       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2346
2347   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
2348
2349   if (TII->isVOP3(MI->getOpcode())) {
2350     // Make sure constant bus requirements are respected.
2351     TII->legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
2352     return;
2353   }
2354
2355   if (TII->isMIMG(*MI)) {
2356     unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
2357     unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
2358     unsigned BitsSet = 0;
2359     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
2360       BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
2361
2362     const TargetRegisterClass *RC;
2363     switch (BitsSet) {
2364     default: return;
2365     case 1:  RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass; break;
2366     case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
2367     case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
2368     }
2369
2370     unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
2371     MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
2372     MRI.setRegClass(VReg, RC);
2373     return;
2374   }
2375
2376   // Replace unused atomics with the no return version.
2377   int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI->getOpcode());
2378   if (NoRetAtomicOp != -1) {
2379     if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
2380       MI->setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
2381       MI->RemoveOperand(0);
2382     }
2383
2384     return;
2385   }
2386 }
2387
2388 static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, uint64_t Val) {
2389   SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, DL, MVT::i32);
2390   return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
2391 }
2392
2393 MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
2394                                                 SDLoc DL,
2395                                                 SDValue Ptr) const {
2396   const SIInstrInfo *TII =
2397     static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2398
2399   // Build the half of the subregister with the constants before building the
2400   // full 128-bit register. If we are building multiple resource descriptors,
2401   // this will allow CSEing of the 2-component register.
2402   const SDValue Ops0[] = {
2403     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, DL, MVT::i32),
2404     buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
2405     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2406     buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
2407     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32)
2408   };
2409
2410   SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
2411                                                 MVT::v2i32, Ops0), 0);
2412
2413   // Combine the constants and the pointer.
2414   const SDValue Ops1[] = {
2415     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2416     Ptr,
2417     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, DL, MVT::i32),
2418     SubRegHi,
2419     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, DL, MVT::i32)
2420   };
2421
2422   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
2423 }
2424
2425 /// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
2426 ///        The TID (Thread ID) is multiplied by the stride value (bits [61:48]
2427 ///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to
2428 ///        the resource pointer.
2429 MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG,
2430                                            SDLoc DL,
2431                                            SDValue Ptr,
2432                                            uint32_t RsrcDword1,
2433                                            uint64_t RsrcDword2And3) const {
2434   SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
2435   SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
2436   if (RsrcDword1) {
2437     PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
2438                                      DAG.getConstant(RsrcDword1, DL, MVT::i32)),
2439                     0);
2440   }
2441
2442   SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
2443                                   RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
2444   SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
2445
2446   const SDValue Ops[] = {
2447     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2448     PtrLo,
2449     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2450     PtrHi,
2451     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32),
2452     DataLo,
2453     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, DL, MVT::i32),
2454     DataHi,
2455     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, DL, MVT::i32)
2456   };
2457
2458   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
2459 }
2460
2461 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
2462                                                const TargetRegisterClass *RC,
2463                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
2464   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
2465
2466   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
2467                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
2468 }
2469
2470 //===----------------------------------------------------------------------===//
2471 //                         SI Inline Assembly Support
2472 //===----------------------------------------------------------------------===//
2473
2474 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
2475 SITargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
2476                                                StringRef Constraint,
2477                                                MVT VT) const {
2478
2479   if (Constraint.size() == 1) {
2480     switch (Constraint[0]) {
2481     case 's':
2482     case 'r':
2483       switch (VT.getSizeInBits()) {
2484       default:
2485         return std::make_pair(0U, nullptr);
2486       case 32:
2487         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2488       case 64:
2489         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
2490       case 128:
2491         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
2492       case 256:
2493         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
2494       }
2495
2496     case 'v':
2497       switch (VT.getSizeInBits()) {
2498       default:
2499         return std::make_pair(0U, nullptr);
2500       case 32:
2501         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2502       case 64:
2503         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
2504       case 96:
2505         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_96RegClass);
2506       case 128:
2507         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
2508       case 256:
2509         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
2510       case 512:
2511         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
2512       }
2513     }
2514   }
2515
2516   if (Constraint.size() > 1) {
2517     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2518     if (Constraint[1] == 'v') {
2519       RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
2520     } else if (Constraint[1] == 's') {
2521       RC = &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2522     }
2523
2524     if (RC) {
2525       uint32_t Idx;
2526       bool Failed = Constraint.substr(2).getAsInteger(10, Idx);
2527       if (!Failed && Idx < RC->getNumRegs())
2528         return std::make_pair(RC->getRegister(Idx), RC);
2529     }
2530   }
2531   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
2532 }
2533
2534 SITargetLowering::ConstraintType
2535 SITargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
2536   if (Constraint.size() == 1) {
2537     switch (Constraint[0]) {
2538     default: break;
2539     case 's':
2540     case 'v':
2541       return C_RegisterClass;
2542     }
2543   }
2544   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
2545 }