Thumb2 assembly parsing and encoding for SXTAB/SXTAB16/SXTAH.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMBaseInstrInfo.cpp
1 //===- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction Information -------*- C++ -*-===//
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 // This file contains the Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
15 #include "ARM.h"
16 #include "ARMConstantPoolValue.h"
17 #include "ARMHazardRecognizer.h"
18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
19 #include "ARMRegisterInfo.h"
20 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Function.h"
23 #include "llvm/GlobalValue.h"
24 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
31 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
32 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
34 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
35 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
38 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
39
40 #define GET_INSTRINFO_CTOR
41 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
42
43 using namespace llvm;
44
45 static cl::opt<bool>
46 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
47                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
48
49 static cl::opt<bool>
50 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden,
51            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
52
53 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
54 struct ARM_MLxEntry {
55   unsigned MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
56   unsigned MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
57   unsigned AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
58   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
59   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
60 };
61
62 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
63   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
64   // fp scalar ops
65   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
66   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
67   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
68   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
69   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
70   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
71   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
72   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
73
74   // fp SIMD ops
75   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
76   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
77   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
78   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
79   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
80   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
81   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
82   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
83 };
84
85 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
86   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
87     Subtarget(STI) {
88   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
89     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
90       assert(false && "Duplicated entries?");
91     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
92     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
93   }
94 }
95
96 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
97 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
98 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
99 CreateTargetHazardRecognizer(const TargetMachine *TM,
100                              const ScheduleDAG *DAG) const {
101   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
102     const InstrItineraryData *II = TM->getInstrItineraryData();
103     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
104   }
105   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetHazardRecognizer(TM, DAG);
106 }
107
108 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
109 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
110                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
111   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
112     return (ScheduleHazardRecognizer *)
113       new ARMHazardRecognizer(II, *this, getRegisterInfo(), Subtarget, DAG);
114   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
115 }
116
117 MachineInstr *
118 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
119                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
120                                         LiveVariables *LV) const {
121   // FIXME: Thumb2 support.
122
123   if (!EnableARM3Addr)
124     return NULL;
125
126   MachineInstr *MI = MBBI;
127   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
128   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
129   bool isPre = false;
130   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
131   default: return NULL;
132   case ARMII::IndexModePre:
133     isPre = true;
134     break;
135   case ARMII::IndexModePost:
136     break;
137   }
138
139   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
140   // operation.
141   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
142   if (MemOpc == 0)
143     return NULL;
144
145   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
146   MachineInstr *MemMI = NULL;
147   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
148   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
149   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
150   bool isLoad = !MCID.mayStore();
151   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
152   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
153   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
154   unsigned WBReg = WB.getReg();
155   unsigned BaseReg = Base.getReg();
156   unsigned OffReg = Offset.getReg();
157   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
158   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
159   switch (AddrMode) {
160   default:
161     assert(false && "Unknown indexed op!");
162     return NULL;
163   case ARMII::AddrMode2: {
164     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
165     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
166     if (OffReg == 0) {
167       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
168         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
169         // add more than 1 instruction. Abandon!
170         return NULL;
171       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
172                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
173         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
174         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
175     } else if (Amt != 0) {
176       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
177       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
178       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
179                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
180         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
181         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
182     } else
183       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
184                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
185         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
186         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
187     break;
188   }
189   case ARMII::AddrMode3 : {
190     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
191     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
192     if (OffReg == 0)
193       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
194       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
195                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
196         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
197         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
198     else
199       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
200                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
201         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
202         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
203     break;
204   }
205   }
206
207   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
208   if (isPre) {
209     if (isLoad)
210       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
211                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
212         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
213     else
214       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
215                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
216         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
217     NewMIs.push_back(MemMI);
218     NewMIs.push_back(UpdateMI);
219   } else {
220     if (isLoad)
221       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
222                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
223         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
224     else
225       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
226                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
227         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
228     if (WB.isDead())
229       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
230     NewMIs.push_back(UpdateMI);
231     NewMIs.push_back(MemMI);
232   }
233
234   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
235   if (LV) {
236     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
237       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
238       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
239         unsigned Reg = MO.getReg();
240
241         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
242         if (MO.isDef()) {
243           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
244           if (MO.isDead())
245             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
246         }
247         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
248           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
249             // Look at the two new MI's in reverse order.
250             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
251             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
252               continue;
253             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
254             if (VI.removeKill(MI))
255               VI.Kills.push_back(NewMI);
256             break;
257           }
258         }
259       }
260     }
261   }
262
263   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
264   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
265   return NewMIs[0];
266 }
267
268 // Branch analysis.
269 bool
270 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
271                                 MachineBasicBlock *&FBB,
272                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
273                                 bool AllowModify) const {
274   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
275   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
276   if (I == MBB.begin())
277     return false;
278   --I;
279   while (I->isDebugValue()) {
280     if (I == MBB.begin())
281       return false;
282     --I;
283   }
284   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
285     return false;
286
287   // Get the last instruction in the block.
288   MachineInstr *LastInst = I;
289
290   // If there is only one terminator instruction, process it.
291   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
292   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
293     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
294       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
295       return false;
296     }
297     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
298       // Block ends with fall-through condbranch.
299       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
300       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
301       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
302       return false;
303     }
304     return true;  // Can't handle indirect branch.
305   }
306
307   // Get the instruction before it if it is a terminator.
308   MachineInstr *SecondLastInst = I;
309   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
310
311   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
312   // branches, delete all but the first unconditional branch.
313   if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
314     while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
315       LastInst->eraseFromParent();
316       LastInst = SecondLastInst;
317       LastOpc = LastInst->getOpcode();
318       if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
319         // Return now the only terminator is an unconditional branch.
320         TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
321         return false;
322       } else {
323         SecondLastInst = I;
324         SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
325       }
326     }
327   }
328
329   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
330   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
331     return true;
332
333   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
334   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
335     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
336     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
337     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
338     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
339     return false;
340   }
341
342   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
343   // one is not executed, so remove it.
344   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
345     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
346     I = LastInst;
347     if (AllowModify)
348       I->eraseFromParent();
349     return false;
350   }
351
352   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
353   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
354   // correctness of Thumb constant islands.
355   if ((isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) ||
356        isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc)) &&
357       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
358     I = LastInst;
359     if (AllowModify)
360       I->eraseFromParent();
361     return true;
362   }
363
364   // Otherwise, can't handle this.
365   return true;
366 }
367
368
369 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
370   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
371   if (I == MBB.begin()) return 0;
372   --I;
373   while (I->isDebugValue()) {
374     if (I == MBB.begin())
375       return 0;
376     --I;
377   }
378   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
379       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
380     return 0;
381
382   // Remove the branch.
383   I->eraseFromParent();
384
385   I = MBB.end();
386
387   if (I == MBB.begin()) return 1;
388   --I;
389   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
390     return 1;
391
392   // Remove the branch.
393   I->eraseFromParent();
394   return 2;
395 }
396
397 unsigned
398 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
399                                MachineBasicBlock *FBB,
400                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
401                                DebugLoc DL) const {
402   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
403   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
404     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
405   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
406     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
407   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
408  
409   // Shouldn't be a fall through.
410   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
411   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
412          "ARM branch conditions have two components!");
413
414   if (FBB == 0) {
415     if (Cond.empty()) { // Unconditional branch?
416       if (isThumb)
417         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
418       else
419         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
420     } else
421       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
422         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
423     return 1;
424   }
425
426   // Two-way conditional branch.
427   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
428     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
429   if (isThumb)
430     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
431   else
432     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
433   return 2;
434 }
435
436 bool ARMBaseInstrInfo::
437 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
438   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
439   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
440   return false;
441 }
442
443 bool ARMBaseInstrInfo::
444 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
445                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
446   unsigned Opc = MI->getOpcode();
447   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
448     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
449     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
450     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
451     return true;
452   }
453
454   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
455   if (PIdx != -1) {
456     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
457     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
458     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
459     return true;
460   }
461   return false;
462 }
463
464 bool ARMBaseInstrInfo::
465 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
466                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
467   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
468     return false;
469
470   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
471   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
472   if (CC1 == CC2)
473     return true;
474
475   switch (CC1) {
476   default:
477     return false;
478   case ARMCC::AL:
479     return true;
480   case ARMCC::HS:
481     return CC2 == ARMCC::HI;
482   case ARMCC::LS:
483     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
484   case ARMCC::GE:
485     return CC2 == ARMCC::GT;
486   case ARMCC::LE:
487     return CC2 == ARMCC::LT;
488   }
489 }
490
491 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
492                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
493   // FIXME: This confuses implicit_def with optional CPSR def.
494   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
495   if (!MCID.getImplicitDefs() && !MCID.hasOptionalDef())
496     return false;
497
498   bool Found = false;
499   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
500     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
501     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
502       Pred.push_back(MO);
503       Found = true;
504     }
505   }
506
507   return Found;
508 }
509
510 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
511 /// By default, this returns true for every instruction with a
512 /// PredicateOperand.
513 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
514   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
515   if (!MCID.isPredicable())
516     return false;
517
518   if ((MCID.TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON) {
519     ARMFunctionInfo *AFI =
520       MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
521     return AFI->isThumb2Function();
522   }
523   return true;
524 }
525
526 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
527 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
528 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
529                                 unsigned JTI);
530 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
531                                 unsigned JTI) {
532   assert(JTI < JT.size());
533   return JT[JTI].MBBs.size();
534 }
535
536 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
537 ///
538 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
539   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
540   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
541   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
542
543   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
544   if (MCID.getSize())
545     return MCID.getSize();
546
547     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
548     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
549       return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
550     if (MI->isLabel())
551       return 0;
552   unsigned Opc = MI->getOpcode();
553     switch (Opc) {
554     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
555     case TargetOpcode::KILL:
556     case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
557     case TargetOpcode::EH_LABEL:
558     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
559       return 0;
560     case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
561     case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
562     case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
563     case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
564       return 4;
565     case ARM::MOVi32imm:
566     case ARM::t2MOVi32imm:
567       return 8;
568     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
569       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
570       // operand #2.
571       return MI->getOperand(2).getImm();
572     case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
573       return 16;
574     case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
575       return 10;
576     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
577     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
578       return 20;
579     case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
580     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
581     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
582       return 12;
583     case ARM::BR_JTr:
584     case ARM::BR_JTm:
585     case ARM::BR_JTadd:
586     case ARM::tBR_JTr:
587     case ARM::t2BR_JT:
588     case ARM::t2TBB_JT:
589     case ARM::t2TBH_JT: {
590       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
591       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
592       // entry is one byte; TBH two byte each.
593       unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
594         ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
595       unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
596       MachineOperand JTOP =
597         MI->getOperand(NumOps - (MCID.isPredicable() ? 3 : 2));
598       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
599       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
600       assert(MJTI != 0);
601       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
602       assert(JTI < JT.size());
603       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
604       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
605       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
606       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
607       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
608       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
609       // alignment issue.
610       unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
611       unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
612       if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
613         // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
614         // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
615         // instead.
616         ++NumEntries;
617       return NumEntries * EntrySize + InstSize;
618     }
619     default:
620       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
621       return 0;
622     }
623   return 0; // Not reached
624 }
625
626 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
627                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
628                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
629                                    bool KillSrc) const {
630   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
631   bool GPRSrc  = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
632
633   if (GPRDest && GPRSrc) {
634     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
635                                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
636     return;
637   }
638
639   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
640   bool SPRSrc  = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
641
642   unsigned Opc = 0;
643   if (SPRDest && SPRSrc) {
644     Opc = ARM::VMOVS;
645
646     // An even S-S copy may be feeding a NEON v2f32 instruction being used for
647     // f32 operations.  In that case, it is better to copy the full D-regs with
648     // a VMOVD since that can be converted to a NEON-domain move by
649     // NEONMoveFix.cpp.  Check that MI is the original COPY instruction, and
650     // that it really defines the whole D-register.
651     if (WidenVMOVS &&
652         (DestReg - ARM::S0) % 2 == 0 && (SrcReg - ARM::S0) % 2 == 0 &&
653         I != MBB.end() && I->isCopy() &&
654         I->getOperand(0).getReg() == DestReg &&
655         I->getOperand(1).getReg() == SrcReg) {
656       // I is pointing to the ortiginal COPY instruction.
657       // Find the parent D-registers.
658       const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
659       unsigned SrcD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, ARM::ssub_0,
660                                                &ARM::DPRRegClass);
661       unsigned DestD = TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, ARM::ssub_0,
662                                                 &ARM::DPRRegClass);
663       // Be careful to not clobber an INSERT_SUBREG that reads and redefines a
664       // D-register.  There must be an <imp-def> of destD, and no <imp-use>.
665       if (I->definesRegister(DestD, TRI) && !I->readsRegister(DestD, TRI)) {
666         Opc = ARM::VMOVD;
667         SrcReg = SrcD;
668         DestReg = DestD;
669         if (KillSrc)
670           KillSrc = I->killsRegister(SrcReg, TRI);
671       }
672     }
673   } else if (GPRDest && SPRSrc)
674     Opc = ARM::VMOVRS;
675   else if (SPRDest && GPRSrc)
676     Opc = ARM::VMOVSR;
677   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
678     Opc = ARM::VMOVD;
679   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
680     Opc = ARM::VORRq;
681
682   if (Opc) {
683     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
684     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
685     if (Opc == ARM::VORRq)
686       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
687     AddDefaultPred(MIB);
688     return;
689   }
690
691   // Generate instructions for VMOVQQ and VMOVQQQQ pseudos in place.
692   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ||
693       ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
694     const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
695     assert(ARM::qsub_0 + 3 == ARM::qsub_3 && "Expected contiguous enum.");
696     unsigned EndSubReg = ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ? 
697       ARM::qsub_1 : ARM::qsub_3;
698     for (unsigned i = ARM::qsub_0, e = EndSubReg + 1; i != e; ++i) { 
699       unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, i);
700       unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, i);
701       MachineInstrBuilder Mov =
702         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(ARM::VORRq))
703                        .addReg(Dst, RegState::Define)
704                        .addReg(Src, getKillRegState(KillSrc))
705                        .addReg(Src, getKillRegState(KillSrc)));
706       if (i == EndSubReg) {
707         Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
708         if (KillSrc)
709           Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
710       }
711     }
712     return;
713   }
714   llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
715 }
716
717 static const
718 MachineInstrBuilder &AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB,
719                              unsigned Reg, unsigned SubIdx, unsigned State,
720                              const TargetRegisterInfo *TRI) {
721   if (!SubIdx)
722     return MIB.addReg(Reg, State);
723
724   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
725     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
726   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
727 }
728
729 void ARMBaseInstrInfo::
730 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
731                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
732                     const TargetRegisterClass *RC,
733                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
734   DebugLoc DL;
735   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
736   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
737   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
738   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
739
740   MachineMemOperand *MMO =
741     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(
742                                          PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
743                             MachineMemOperand::MOStore,
744                             MFI.getObjectSize(FI),
745                             Align);
746
747   switch (RC->getSize()) {
748     case 4:
749       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
750         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
751                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
752                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
753       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
754         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
755                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
756                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
757       } else
758         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
759       break;
760     case 8:
761       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
762         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
763                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
764                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
765       } else
766         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
767       break;
768     case 16:
769       if (ARM::QPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
770         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
771           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64Pseudo))
772                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
773                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
774                      .addMemOperand(MMO));
775         } else {
776           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
777                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
778                      .addFrameIndex(FI)
779                      .addMemOperand(MMO));
780         }
781       } else
782         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
783       break;
784     case 32:
785       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
786         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
787           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
788           // spilled def has a sub-register index.
789           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
790                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
791                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
792                      .addMemOperand(MMO));
793         } else {
794           MachineInstrBuilder MIB =
795           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
796                        .addFrameIndex(FI))
797                        .addMemOperand(MMO);
798           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
799           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
800           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
801                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
802         }
803       } else
804         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
805       break;
806     case 64:
807       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
808         MachineInstrBuilder MIB =
809           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
810                          .addFrameIndex(FI))
811                          .addMemOperand(MMO);
812         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
813         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
814         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
815         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
816         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
817         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
818         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
819               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
820       } else
821         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
822       break;
823     default:
824       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
825   }
826 }
827
828 unsigned
829 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
830                                      int &FrameIndex) const {
831   switch (MI->getOpcode()) {
832   default: break;
833   case ARM::STRrs:
834   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
835     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
836         MI->getOperand(2).isReg() &&
837         MI->getOperand(3).isImm() &&
838         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
839         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
840       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
841       return MI->getOperand(0).getReg();
842     }
843     break;
844   case ARM::STRi12:
845   case ARM::t2STRi12:
846   case ARM::tSTRspi:
847   case ARM::VSTRD:
848   case ARM::VSTRS:
849     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
850         MI->getOperand(2).isImm() &&
851         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
852       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
853       return MI->getOperand(0).getReg();
854     }
855     break;
856   case ARM::VST1q64Pseudo:
857     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
858         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
859       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
860       return MI->getOperand(2).getReg();
861     }
862     break;
863   case ARM::VSTMQIA:
864     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
865         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
866       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
867       return MI->getOperand(0).getReg();
868     }
869     break;
870   }
871
872   return 0;
873 }
874
875 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
876                                                     int &FrameIndex) const {
877   const MachineMemOperand *Dummy;
878   return MI->getDesc().mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
879 }
880
881 void ARMBaseInstrInfo::
882 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
883                      unsigned DestReg, int FI,
884                      const TargetRegisterClass *RC,
885                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
886   DebugLoc DL;
887   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
888   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
889   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
890   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
891   MachineMemOperand *MMO =
892     MF.getMachineMemOperand(
893                     MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
894                             MachineMemOperand::MOLoad,
895                             MFI.getObjectSize(FI),
896                             Align);
897
898   switch (RC->getSize()) {
899   case 4:
900     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
901       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
902                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
903
904     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
905       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
906                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
907     } else
908       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
909     break;
910   case 8:
911     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
912       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
913                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
914     } else
915       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
916     break;
917   case 16:
918     if (ARM::QPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
919       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
920         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64Pseudo), DestReg)
921                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
922                      .addMemOperand(MMO));
923       } else {
924         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
925                        .addFrameIndex(FI)
926                        .addMemOperand(MMO));
927       }
928     } else
929       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
930     break;
931   case 32:
932     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
933       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
934         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
935                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
936                      .addMemOperand(MMO));
937       } else {
938         MachineInstrBuilder MIB =
939         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
940                        .addFrameIndex(FI))
941                        .addMemOperand(MMO);
942         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
943         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
944         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
945         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
946         MIB.addReg(DestReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
947       }
948     } else
949       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
950     break;
951   case 64:
952     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
953       MachineInstrBuilder MIB =
954       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
955                      .addFrameIndex(FI))
956                      .addMemOperand(MMO);
957       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
958       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
959       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
960       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
961       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::Define, TRI);
962       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::Define, TRI);
963       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::Define, TRI);
964       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::Define, TRI);
965       MIB.addReg(DestReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
966     } else
967       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
968     break;
969   default:
970     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
971   }
972 }
973
974 unsigned
975 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
976                                       int &FrameIndex) const {
977   switch (MI->getOpcode()) {
978   default: break;
979   case ARM::LDRrs:
980   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
981     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
982         MI->getOperand(2).isReg() &&
983         MI->getOperand(3).isImm() &&
984         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
985         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
986       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
987       return MI->getOperand(0).getReg();
988     }
989     break;
990   case ARM::LDRi12:
991   case ARM::t2LDRi12:
992   case ARM::tLDRspi:
993   case ARM::VLDRD:
994   case ARM::VLDRS:
995     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
996         MI->getOperand(2).isImm() &&
997         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
998       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
999       return MI->getOperand(0).getReg();
1000     }
1001     break;
1002   case ARM::VLD1q64Pseudo:
1003     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1004         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1005       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1006       return MI->getOperand(0).getReg();
1007     }
1008     break;
1009   case ARM::VLDMQIA:
1010     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1011         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1012       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1013       return MI->getOperand(0).getReg();
1014     }
1015     break;
1016   }
1017
1018   return 0;
1019 }
1020
1021 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1022                                              int &FrameIndex) const {
1023   const MachineMemOperand *Dummy;
1024   return MI->getDesc().mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1025 }
1026
1027 MachineInstr*
1028 ARMBaseInstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
1029                                            int FrameIx, uint64_t Offset,
1030                                            const MDNode *MDPtr,
1031                                            DebugLoc DL) const {
1032   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(ARM::DBG_VALUE))
1033     .addFrameIndex(FrameIx).addImm(0).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
1034   return &*MIB;
1035 }
1036
1037 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1038 /// the label UID.
1039 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1040   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1041   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1042
1043   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1044   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1045          "Expecting a machine constantpool entry!");
1046   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1047     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1048
1049   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1050   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
1051   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1052   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1053   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1054   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1055   // we get here?
1056   if (ACPV->isGlobalValue())
1057     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getGV(), PCLabelId,
1058                                       ARMCP::CPValue, 4);
1059   else if (ACPV->isExtSymbol())
1060     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction()->getContext(),
1061                                       ACPV->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1062   else if (ACPV->isBlockAddress())
1063     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getBlockAddress(), PCLabelId,
1064                                       ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1065   else if (ACPV->isLSDA())
1066     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction(), PCLabelId,
1067                                       ARMCP::CPLSDA, 4);
1068   else
1069     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1070   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1071   return PCLabelId;
1072 }
1073
1074 void ARMBaseInstrInfo::
1075 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1076               MachineBasicBlock::iterator I,
1077               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1078               const MachineInstr *Orig,
1079               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1080   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1081   switch (Opcode) {
1082   default: {
1083     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1084     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1085     MBB.insert(I, MI);
1086     break;
1087   }
1088   case ARM::tLDRpci_pic:
1089   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1090     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1091     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1092     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1093     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1094                                       DestReg)
1095       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1096     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1097     break;
1098   }
1099   }
1100 }
1101
1102 MachineInstr *
1103 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1104   MachineInstr *MI = TargetInstrInfoImpl::duplicate(Orig, MF);
1105   switch(Orig->getOpcode()) {
1106   case ARM::tLDRpci_pic:
1107   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1108     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1109     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1110     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1111     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1112     break;
1113   }
1114   }
1115   return MI;
1116 }
1117
1118 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1119                                         const MachineInstr *MI1,
1120                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1121   int Opcode = MI0->getOpcode();
1122   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1123       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1124       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1125       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1126       Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1127       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1128       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1129       Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1130       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1131     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1132       return false;
1133     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1134       return false;
1135
1136     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1137     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1138     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1139       return false;
1140
1141     if (Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1142         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1143         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1144         Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1145         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1146       // Ignore the PC labels.
1147       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1148
1149     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1150     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1151     int CPI0 = MO0.getIndex();
1152     int CPI1 = MO1.getIndex();
1153     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1154     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1155     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1156     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1157     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1158       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1159         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1160       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1161         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1162       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1163     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1164       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1165     }
1166     return false;
1167   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1168     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1169       return false;
1170     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1171       return false;
1172
1173     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1174     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1175     if (Addr0 != Addr1) {
1176       if (!MRI ||
1177           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1178           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1179         return false;
1180
1181       // This assumes SSA form.
1182       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1183       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1184       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1185       // the same.
1186       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1187         return false;
1188     }
1189
1190     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1191       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1192       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1193       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1194       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1195         return false;
1196     }
1197     return true;
1198   }
1199
1200   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1201 }
1202
1203 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1204 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1205 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1206 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1207 /// reference.
1208 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1209                                                int64_t &Offset1,
1210                                                int64_t &Offset2) const {
1211   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1212   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1213
1214   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1215     return false;
1216
1217   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1218   default:
1219     return false;
1220   case ARM::LDRi12:
1221   case ARM::LDRBi12:
1222   case ARM::LDRD:
1223   case ARM::LDRH:
1224   case ARM::LDRSB:
1225   case ARM::LDRSH:
1226   case ARM::VLDRD:
1227   case ARM::VLDRS:
1228   case ARM::t2LDRi8:
1229   case ARM::t2LDRDi8:
1230   case ARM::t2LDRSHi8:
1231   case ARM::t2LDRi12:
1232   case ARM::t2LDRSHi12:
1233     break;
1234   }
1235
1236   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1237   default:
1238     return false;
1239   case ARM::LDRi12:
1240   case ARM::LDRBi12:
1241   case ARM::LDRD:
1242   case ARM::LDRH:
1243   case ARM::LDRSB:
1244   case ARM::LDRSH:
1245   case ARM::VLDRD:
1246   case ARM::VLDRS:
1247   case ARM::t2LDRi8:
1248   case ARM::t2LDRDi8:
1249   case ARM::t2LDRSHi8:
1250   case ARM::t2LDRi12:
1251   case ARM::t2LDRSHi12:
1252     break;
1253   }
1254
1255   // Check if base addresses and chain operands match.
1256   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1257       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1258     return false;
1259
1260   // Index should be Reg0.
1261   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1262     return false;
1263
1264   // Determine the offsets.
1265   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1266       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1267     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1268     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1269     return true;
1270   }
1271
1272   return false;
1273 }
1274
1275 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1276 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1277 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1278 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1279 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1280 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1281 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1282 /// have already been scheduled after Load1.
1283 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1284                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1285                                                unsigned NumLoads) const {
1286   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1287   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1288
1289   assert(Offset2 > Offset1);
1290
1291   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1292     return false;
1293
1294   if (Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode())
1295     return false;  // FIXME: overly conservative?
1296
1297   // Four loads in a row should be sufficient.
1298   if (NumLoads >= 3)
1299     return false;
1300
1301   return true;
1302 }
1303
1304 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1305                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1306                                             const MachineFunction &MF) const {
1307   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1308   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1309   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1310   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1311   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1312   // when debug info is not present.
1313   if (MI->isDebugValue())
1314     return false;
1315
1316   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1317   if (MI->getDesc().isTerminator() || MI->isLabel())
1318     return true;
1319
1320   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1321   // t2IT along with all instructions following it.
1322   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1323   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1324   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1325   // seem worth it.
1326   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1327   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1328   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1329     ;
1330   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1331     return true;
1332
1333   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1334   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1335   // saves compile time, because it doesn't require every single
1336   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1337   // modification.
1338   if (MI->definesRegister(ARM::SP))
1339     return true;
1340
1341   return false;
1342 }
1343
1344 bool ARMBaseInstrInfo::
1345 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1346                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1347                     const BranchProbability &Probability) const {
1348   if (!NumCycles)
1349     return false;
1350
1351   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1352   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1353   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1354   UnpredCost += 1; // The branch itself
1355   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1356
1357   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1358 }
1359
1360 bool ARMBaseInstrInfo::
1361 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1362                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1363                     MachineBasicBlock &FMBB,
1364                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1365                     const BranchProbability &Probability) const {
1366   if (!TCycles || !FCycles)
1367     return false;
1368
1369   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1370   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1371   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1372     
1373   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1374   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1375   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1376
1377   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1378   UnpredCost += 1; // The branch itself
1379   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1380
1381   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1382 }
1383
1384 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1385 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1386 /// register by reference.
1387 ARMCC::CondCodes
1388 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1389   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1390   if (PIdx == -1) {
1391     PredReg = 0;
1392     return ARMCC::AL;
1393   }
1394
1395   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1396   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1397 }
1398
1399
1400 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1401   if (Opc == ARM::B)
1402     return ARM::Bcc;
1403   else if (Opc == ARM::tB)
1404     return ARM::tBcc;
1405   else if (Opc == ARM::t2B)
1406       return ARM::t2Bcc;
1407
1408   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1409   return 0;
1410 }
1411
1412
1413 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1414                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1415                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1416                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1417                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1418   bool isSub = NumBytes < 0;
1419   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1420
1421   while (NumBytes) {
1422     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1423     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1424     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1425
1426     // We will handle these bits from offset, clear them.
1427     NumBytes &= ~ThisVal;
1428
1429     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1430
1431     // Build the new ADD / SUB.
1432     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1433     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1434       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1435       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1436       .setMIFlags(MIFlags);
1437     BaseReg = DestReg;
1438   }
1439 }
1440
1441 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1442                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1443                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1444   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1445   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1446   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1447   bool isSub = false;
1448
1449   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1450   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1451     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1452
1453   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1454     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1455     if (Offset == 0) {
1456       // Turn it into a move.
1457       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1458       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1459       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1460       Offset = 0;
1461       return true;
1462     } else if (Offset < 0) {
1463       Offset = -Offset;
1464       isSub = true;
1465       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1466     }
1467
1468     // Common case: small offset, fits into instruction.
1469     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1470       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1471       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1472       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
1473       Offset = 0;
1474       return true;
1475     }
1476
1477     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
1478     // as possible.
1479     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1480     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1481
1482     // We will handle these bits from offset, clear them.
1483     Offset &= ~ThisImmVal;
1484
1485     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1486     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1487            "Bit extraction didn't work?");
1488     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1489  } else {
1490     unsigned ImmIdx = 0;
1491     int InstrOffs = 0;
1492     unsigned NumBits = 0;
1493     unsigned Scale = 1;
1494     switch (AddrMode) {
1495     case ARMII::AddrMode_i12: {
1496       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
1497       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1498       NumBits = 12;
1499       break;
1500     }
1501     case ARMII::AddrMode2: {
1502       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1503       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1504       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1505         InstrOffs *= -1;
1506       NumBits = 12;
1507       break;
1508     }
1509     case ARMII::AddrMode3: {
1510       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1511       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1512       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1513         InstrOffs *= -1;
1514       NumBits = 8;
1515       break;
1516     }
1517     case ARMII::AddrMode4:
1518     case ARMII::AddrMode6:
1519       // Can't fold any offset even if it's zero.
1520       return false;
1521     case ARMII::AddrMode5: {
1522       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
1523       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1524       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1525         InstrOffs *= -1;
1526       NumBits = 8;
1527       Scale = 4;
1528       break;
1529     }
1530     default:
1531       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1532       break;
1533     }
1534
1535     Offset += InstrOffs * Scale;
1536     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1537     if (Offset < 0) {
1538       Offset = -Offset;
1539       isSub = true;
1540     }
1541
1542     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1543     if (NumBits > 0) {
1544       // Common case: small offset, fits into instruction.
1545       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1546       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1547       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1548       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1549         // Replace the FrameIndex with sp
1550         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1551         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
1552         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
1553         // tricks for the offset value.
1554         if (isSub) {
1555           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1556             ImmedOffset = -ImmedOffset;
1557           else
1558             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1559         }
1560         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1561         Offset = 0;
1562         return true;
1563       }
1564
1565       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1566       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1567       if (isSub) {
1568         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1569           ImmedOffset = -ImmedOffset;
1570         else
1571           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1572       }
1573       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1574       Offset &= ~(Mask*Scale);
1575     }
1576   }
1577
1578   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1579   return Offset == 0;
1580 }
1581
1582 bool ARMBaseInstrInfo::
1583 AnalyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, int &CmpMask,
1584                int &CmpValue) const {
1585   switch (MI->getOpcode()) {
1586   default: break;
1587   case ARM::CMPri:
1588   case ARM::t2CMPri:
1589     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1590     CmpMask = ~0;
1591     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
1592     return true;
1593   case ARM::TSTri:
1594   case ARM::t2TSTri:
1595     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1596     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
1597     CmpValue = 0;
1598     return true;
1599   }
1600
1601   return false;
1602 }
1603
1604 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
1605 /// operates on the given source register and applies the same mask
1606 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
1607 /// When successful, MI will hold the found instruction.
1608 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
1609                               int CmpMask, bool CommonUse) {
1610   switch (MI->getOpcode()) {
1611     case ARM::ANDri:
1612     case ARM::t2ANDri:
1613       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
1614         return false;
1615       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
1616         return true;
1617       break;
1618     case ARM::COPY: {
1619       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
1620       const MachineInstr &Copy = *MI;
1621       MachineBasicBlock::iterator AND(
1622         llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
1623       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
1624       MI = AND;
1625       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
1626                                CmpMask, true);
1627     }
1628   }
1629
1630   return false;
1631 }
1632
1633 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
1634 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register.
1635 bool ARMBaseInstrInfo::
1636 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
1637                      int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1638   if (CmpValue != 0)
1639     return false;
1640
1641   MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(SrcReg);
1642   if (llvm::next(DI) != MRI->def_end())
1643     // Only support one definition.
1644     return false;
1645
1646   MachineInstr *MI = &*DI;
1647
1648   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
1649   if (CmpMask != ~0) {
1650     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false)) {
1651       MI = 0;
1652       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(SrcReg),
1653            UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1654         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
1655         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
1656         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true))
1657           continue;
1658         MI = PotentialAND;
1659         break;
1660       }
1661       if (!MI) return false;
1662     }
1663   }
1664
1665   // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same BB
1666   // as the comparison.
1667   if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent())
1668     return false;
1669
1670   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
1671   // want to change.
1672   MachineBasicBlock::const_iterator I = CmpInstr, E = MI,
1673     B = MI->getParent()->begin();
1674
1675   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
1676   if (I == B) return false;
1677
1678   --I;
1679   for (; I != E; --I) {
1680     const MachineInstr &Instr = *I;
1681
1682     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
1683       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1684       if (!MO.isReg()) continue;
1685
1686       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
1687       // change. We can't do this transformation.
1688       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
1689         return false;
1690     }
1691
1692     if (I == B)
1693       // The 'and' is below the comparison instruction.
1694       return false;
1695   }
1696
1697   // Set the "zero" bit in CPSR.
1698   switch (MI->getOpcode()) {
1699   default: break;
1700   case ARM::RSBrr:
1701   case ARM::RSBri:
1702   case ARM::RSCrr:
1703   case ARM::RSCri:
1704   case ARM::ADDrr:
1705   case ARM::ADDri:
1706   case ARM::ADCrr:
1707   case ARM::ADCri:
1708   case ARM::SUBrr:
1709   case ARM::SUBri:
1710   case ARM::SBCrr:
1711   case ARM::SBCri:
1712   case ARM::t2RSBri:
1713   case ARM::t2ADDrr:
1714   case ARM::t2ADDri:
1715   case ARM::t2ADCrr:
1716   case ARM::t2ADCri:
1717   case ARM::t2SUBrr:
1718   case ARM::t2SUBri:
1719   case ARM::t2SBCrr:
1720   case ARM::t2SBCri:
1721   case ARM::ANDrr:
1722   case ARM::ANDri:
1723   case ARM::t2ANDrr:
1724   case ARM::t2ANDri:
1725   case ARM::ORRrr:
1726   case ARM::ORRri:
1727   case ARM::t2ORRrr:
1728   case ARM::t2ORRri:
1729   case ARM::EORrr:
1730   case ARM::EORri:
1731   case ARM::t2EORrr:
1732   case ARM::t2EORri: {
1733     // Scan forward for the use of CPSR, if it's a conditional code requires
1734     // checking of V bit, then this is not safe to do. If we can't find the
1735     // CPSR use (i.e. used in another block), then it's not safe to perform
1736     // the optimization.
1737     bool isSafe = false;
1738     I = CmpInstr;
1739     E = MI->getParent()->end();
1740     while (!isSafe && ++I != E) {
1741       const MachineInstr &Instr = *I;
1742       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
1743            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
1744         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1745         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
1746           continue;
1747         if (MO.isDef()) {
1748           isSafe = true;
1749           break;
1750         }
1751         // Condition code is after the operand before CPSR.
1752         ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO-1).getImm();
1753         switch (CC) {
1754         default:
1755           isSafe = true;
1756           break;
1757         case ARMCC::VS:
1758         case ARMCC::VC:
1759         case ARMCC::GE:
1760         case ARMCC::LT:
1761         case ARMCC::GT:
1762         case ARMCC::LE:
1763           return false;
1764         }
1765       }
1766     }
1767
1768     if (!isSafe)
1769       return false;
1770
1771     // Toggle the optional operand to CPSR.
1772     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
1773     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
1774     CmpInstr->eraseFromParent();
1775     return true;
1776   }
1777   }
1778
1779   return false;
1780 }
1781
1782 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
1783                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
1784                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
1785   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
1786   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1787   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
1788     return false;
1789   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1790     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
1791     return false;
1792
1793   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
1794     return false;
1795
1796   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
1797   unsigned NewUseOpc = 0;
1798   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
1799   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
1800   bool Commute = false;
1801   switch (UseOpc) {
1802   default: return false;
1803   case ARM::SUBrr:
1804   case ARM::ADDrr:
1805   case ARM::ORRrr:
1806   case ARM::EORrr:
1807   case ARM::t2SUBrr:
1808   case ARM::t2ADDrr:
1809   case ARM::t2ORRrr:
1810   case ARM::t2EORrr: {
1811     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
1812     switch (UseOpc) {
1813     default: break;
1814     case ARM::SUBrr: {
1815       if (Commute)
1816         return false;
1817       ImmVal = -ImmVal;
1818       NewUseOpc = ARM::SUBri;
1819       // Fallthrough
1820     }
1821     case ARM::ADDrr:
1822     case ARM::ORRrr:
1823     case ARM::EORrr: {
1824       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
1825         return false;
1826       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
1827       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
1828       switch (UseOpc) {
1829       default: break;
1830       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
1831       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
1832       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
1833       }
1834       break;
1835     }
1836     case ARM::t2SUBrr: {
1837       if (Commute)
1838         return false;
1839       ImmVal = -ImmVal;
1840       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
1841       // Fallthrough
1842     }
1843     case ARM::t2ADDrr:
1844     case ARM::t2ORRrr:
1845     case ARM::t2EORrr: {
1846       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
1847         return false;
1848       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
1849       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
1850       switch (UseOpc) {
1851       default: break;
1852       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
1853       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
1854       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
1855       }
1856       break;
1857     }
1858     }
1859   }
1860   }
1861
1862   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
1863   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
1864   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
1865   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
1866   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
1867                                       *UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
1868                                       get(NewUseOpc), NewReg)
1869                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
1870                               .addImm(SOImmValV1)));
1871   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
1872   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
1873   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
1874   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
1875   DefMI->eraseFromParent();
1876   return true;
1877 }
1878
1879 unsigned
1880 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
1881                                  const MachineInstr *MI) const {
1882   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1883     return 1;
1884
1885   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1886   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
1887   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
1888   if (UOps)
1889     return UOps;
1890
1891   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1892   switch (Opc) {
1893   default:
1894     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
1895     break;
1896   case ARM::VLDMQIA:
1897   case ARM::VSTMQIA:
1898     return 2;
1899
1900   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
1901   // registers.
1902   //
1903   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
1904   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
1905   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
1906   //
1907   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
1908   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
1909   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
1910   case ARM::VLDMDIA:
1911   case ARM::VLDMDIA_UPD:
1912   case ARM::VLDMDDB_UPD:
1913   case ARM::VLDMSIA:
1914   case ARM::VLDMSIA_UPD:
1915   case ARM::VLDMSDB_UPD:
1916   case ARM::VSTMDIA:
1917   case ARM::VSTMDIA_UPD:
1918   case ARM::VSTMDDB_UPD:
1919   case ARM::VSTMSIA:
1920   case ARM::VSTMSIA_UPD:
1921   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
1922     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
1923     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
1924   }
1925
1926   case ARM::LDMIA_RET:
1927   case ARM::LDMIA:
1928   case ARM::LDMDA:
1929   case ARM::LDMDB:
1930   case ARM::LDMIB:
1931   case ARM::LDMIA_UPD:
1932   case ARM::LDMDA_UPD:
1933   case ARM::LDMDB_UPD:
1934   case ARM::LDMIB_UPD:
1935   case ARM::STMIA:
1936   case ARM::STMDA:
1937   case ARM::STMDB:
1938   case ARM::STMIB:
1939   case ARM::STMIA_UPD:
1940   case ARM::STMDA_UPD:
1941   case ARM::STMDB_UPD:
1942   case ARM::STMIB_UPD:
1943   case ARM::tLDMIA:
1944   case ARM::tLDMIA_UPD:
1945   case ARM::tSTMIA_UPD:
1946   case ARM::tPOP_RET:
1947   case ARM::tPOP:
1948   case ARM::tPUSH:
1949   case ARM::t2LDMIA_RET:
1950   case ARM::t2LDMIA:
1951   case ARM::t2LDMDB:
1952   case ARM::t2LDMIA_UPD:
1953   case ARM::t2LDMDB_UPD:
1954   case ARM::t2STMIA:
1955   case ARM::t2STMDB:
1956   case ARM::t2STMIA_UPD:
1957   case ARM::t2STMDB_UPD: {
1958     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
1959     if (Subtarget.isCortexA8()) {
1960       if (NumRegs < 4)
1961         return 2;
1962       // 4 registers would be issued: 2, 2.
1963       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
1964       UOps = (NumRegs / 2);
1965       if (NumRegs % 2)
1966         ++UOps;
1967       return UOps;
1968     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1969       UOps = (NumRegs / 2);
1970       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1971       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1972       if ((NumRegs % 2) ||
1973           !MI->hasOneMemOperand() ||
1974           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
1975         ++UOps;
1976       return UOps;
1977     } else {
1978       // Assume the worst.
1979       return NumRegs;
1980     }
1981   }
1982   }
1983 }
1984
1985 int
1986 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1987                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
1988                                   unsigned DefClass,
1989                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
1990   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
1991   if (RegNo <= 0)
1992     // Def is the address writeback.
1993     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1994
1995   int DefCycle;
1996   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1997     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
1998     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
1999     if (RegNo % 2)
2000       ++DefCycle;
2001   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2002     DefCycle = RegNo;
2003     bool isSLoad = false;
2004
2005     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2006     default: break;
2007     case ARM::VLDMSIA:
2008     case ARM::VLDMSIA_UPD:
2009     case ARM::VLDMSDB_UPD:
2010       isSLoad = true;
2011       break;
2012     }
2013
2014     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
2015     // then it takes an extra cycle.
2016     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
2017       ++DefCycle;
2018   } else {
2019     // Assume the worst.
2020     DefCycle = RegNo + 2;
2021   }
2022
2023   return DefCycle;
2024 }
2025
2026 int
2027 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2028                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
2029                                  unsigned DefClass,
2030                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
2031   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
2032   if (RegNo <= 0)
2033     // Def is the address writeback.
2034     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2035
2036   int DefCycle;
2037   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2038     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
2039     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
2040     DefCycle = RegNo / 2;
2041     if (DefCycle < 1)
2042       DefCycle = 1;
2043     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
2044     DefCycle += 2;
2045   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2046     DefCycle = (RegNo / 2);
2047     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2048     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2049     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
2050       ++DefCycle;
2051     // Result latency is AGU cycles + 2.
2052     DefCycle += 2;
2053   } else {
2054     // Assume the worst.
2055     DefCycle = RegNo + 2;
2056   }
2057
2058   return DefCycle;
2059 }
2060
2061 int
2062 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2063                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
2064                                   unsigned UseClass,
2065                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2066   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
2067   if (RegNo <= 0)
2068     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2069
2070   int UseCycle;
2071   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2072     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
2073     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
2074     if (RegNo % 2)
2075       ++UseCycle;
2076   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2077     UseCycle = RegNo;
2078     bool isSStore = false;
2079
2080     switch (UseMCID.getOpcode()) {
2081     default: break;
2082     case ARM::VSTMSIA:
2083     case ARM::VSTMSIA_UPD:
2084     case ARM::VSTMSDB_UPD:
2085       isSStore = true;
2086       break;
2087     }
2088
2089     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
2090     // then it takes an extra cycle.
2091     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
2092       ++UseCycle;
2093   } else {
2094     // Assume the worst.
2095     UseCycle = RegNo + 2;
2096   }
2097
2098   return UseCycle;
2099 }
2100
2101 int
2102 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2103                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
2104                                  unsigned UseClass,
2105                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2106   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
2107   if (RegNo <= 0)
2108     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2109
2110   int UseCycle;
2111   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2112     UseCycle = RegNo / 2;
2113     if (UseCycle < 2)
2114       UseCycle = 2;
2115     // Read in E3.
2116     UseCycle += 2;
2117   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2118     UseCycle = (RegNo / 2);
2119     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2120     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2121     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
2122       ++UseCycle;
2123   } else {
2124     // Assume the worst.
2125     UseCycle = 1;
2126   }
2127   return UseCycle;
2128 }
2129
2130 int
2131 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2132                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
2133                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
2134                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
2135                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2136   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
2137   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
2138
2139   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
2140     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
2141
2142   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
2143   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
2144   // figure it out.
2145   int DefCycle = -1;
2146   bool LdmBypass = false;
2147   switch (DefMCID.getOpcode()) {
2148   default:
2149     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2150     break;
2151
2152   case ARM::VLDMDIA:
2153   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2154   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2155   case ARM::VLDMSIA:
2156   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2157   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2158     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2159     break;
2160
2161   case ARM::LDMIA_RET:
2162   case ARM::LDMIA:
2163   case ARM::LDMDA:
2164   case ARM::LDMDB:
2165   case ARM::LDMIB:
2166   case ARM::LDMIA_UPD:
2167   case ARM::LDMDA_UPD:
2168   case ARM::LDMDB_UPD:
2169   case ARM::LDMIB_UPD:
2170   case ARM::tLDMIA:
2171   case ARM::tLDMIA_UPD:
2172   case ARM::tPUSH:
2173   case ARM::t2LDMIA_RET:
2174   case ARM::t2LDMIA:
2175   case ARM::t2LDMDB:
2176   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2177   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2178     LdmBypass = 1;
2179     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2180     break;
2181   }
2182
2183   if (DefCycle == -1)
2184     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
2185     DefCycle = 2;
2186
2187   int UseCycle = -1;
2188   switch (UseMCID.getOpcode()) {
2189   default:
2190     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2191     break;
2192
2193   case ARM::VSTMDIA:
2194   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2195   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2196   case ARM::VSTMSIA:
2197   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2198   case ARM::VSTMSDB_UPD:
2199     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2200     break;
2201
2202   case ARM::STMIA:
2203   case ARM::STMDA:
2204   case ARM::STMDB:
2205   case ARM::STMIB:
2206   case ARM::STMIA_UPD:
2207   case ARM::STMDA_UPD:
2208   case ARM::STMDB_UPD:
2209   case ARM::STMIB_UPD:
2210   case ARM::tSTMIA_UPD:
2211   case ARM::tPOP_RET:
2212   case ARM::tPOP:
2213   case ARM::t2STMIA:
2214   case ARM::t2STMDB:
2215   case ARM::t2STMIA_UPD:
2216   case ARM::t2STMDB_UPD:
2217     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2218     break;
2219   }
2220
2221   if (UseCycle == -1)
2222     // Assume it's read in the first stage.
2223     UseCycle = 1;
2224
2225   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
2226   if (UseCycle > 0) {
2227     if (LdmBypass) {
2228       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
2229       // first def operand.
2230       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
2231                                           UseClass, UseIdx))
2232         --UseCycle;
2233     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
2234                                                UseClass, UseIdx)) {
2235       --UseCycle;
2236     }
2237   }
2238
2239   return UseCycle;
2240 }
2241
2242 int
2243 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2244                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2245                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2246   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
2247       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef())
2248     return 1;
2249
2250   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2251   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2252     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
2253
2254   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2255   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
2256   if (DefMO.getReg() == ARM::CPSR) {
2257     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
2258       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
2259       return Subtarget.isCortexA9() ? 1 : 20;
2260     }
2261
2262     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
2263     if (UseMCID.isBranch())
2264       return 0;
2265   }
2266
2267   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
2268     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2269   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
2270     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2271   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
2272                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
2273
2274   if (Latency > 1 &&
2275       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2276     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2277     // variants are one cycle cheaper.
2278     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2279     default: break;
2280     case ARM::LDRrs:
2281     case ARM::LDRBrs: {
2282       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
2283       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2284       if (ShImm == 0 ||
2285           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2286         --Latency;
2287       break;
2288     }
2289     case ARM::t2LDRs:
2290     case ARM::t2LDRBs:
2291     case ARM::t2LDRHs:
2292     case ARM::t2LDRSHs: {
2293       // Thumb2 mode: lsl only.
2294       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
2295       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2296         --Latency;
2297       break;
2298     }
2299     }
2300   }
2301
2302   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isCortexA9())
2303     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2304     default: break;
2305     case ARM::VLD1q8:
2306     case ARM::VLD1q16:
2307     case ARM::VLD1q32:
2308     case ARM::VLD1q64:
2309     case ARM::VLD1q8_UPD:
2310     case ARM::VLD1q16_UPD:
2311     case ARM::VLD1q32_UPD:
2312     case ARM::VLD1q64_UPD:
2313     case ARM::VLD2d8:
2314     case ARM::VLD2d16:
2315     case ARM::VLD2d32:
2316     case ARM::VLD2q8:
2317     case ARM::VLD2q16:
2318     case ARM::VLD2q32:
2319     case ARM::VLD2d8_UPD:
2320     case ARM::VLD2d16_UPD:
2321     case ARM::VLD2d32_UPD:
2322     case ARM::VLD2q8_UPD:
2323     case ARM::VLD2q16_UPD:
2324     case ARM::VLD2q32_UPD:
2325     case ARM::VLD3d8:
2326     case ARM::VLD3d16:
2327     case ARM::VLD3d32:
2328     case ARM::VLD1d64T:
2329     case ARM::VLD3d8_UPD:
2330     case ARM::VLD3d16_UPD:
2331     case ARM::VLD3d32_UPD:
2332     case ARM::VLD1d64T_UPD:
2333     case ARM::VLD3q8_UPD:
2334     case ARM::VLD3q16_UPD:
2335     case ARM::VLD3q32_UPD:
2336     case ARM::VLD4d8:
2337     case ARM::VLD4d16:
2338     case ARM::VLD4d32:
2339     case ARM::VLD1d64Q:
2340     case ARM::VLD4d8_UPD:
2341     case ARM::VLD4d16_UPD:
2342     case ARM::VLD4d32_UPD:
2343     case ARM::VLD1d64Q_UPD:
2344     case ARM::VLD4q8_UPD:
2345     case ARM::VLD4q16_UPD:
2346     case ARM::VLD4q32_UPD:
2347     case ARM::VLD1DUPq8:
2348     case ARM::VLD1DUPq16:
2349     case ARM::VLD1DUPq32:
2350     case ARM::VLD1DUPq8_UPD:
2351     case ARM::VLD1DUPq16_UPD:
2352     case ARM::VLD1DUPq32_UPD:
2353     case ARM::VLD2DUPd8:
2354     case ARM::VLD2DUPd16:
2355     case ARM::VLD2DUPd32:
2356     case ARM::VLD2DUPd8_UPD:
2357     case ARM::VLD2DUPd16_UPD:
2358     case ARM::VLD2DUPd32_UPD:
2359     case ARM::VLD4DUPd8:
2360     case ARM::VLD4DUPd16:
2361     case ARM::VLD4DUPd32:
2362     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
2363     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
2364     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
2365     case ARM::VLD1LNd8:
2366     case ARM::VLD1LNd16:
2367     case ARM::VLD1LNd32:
2368     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
2369     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
2370     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
2371     case ARM::VLD2LNd8:
2372     case ARM::VLD2LNd16:
2373     case ARM::VLD2LNd32:
2374     case ARM::VLD2LNq16:
2375     case ARM::VLD2LNq32:
2376     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
2377     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
2378     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
2379     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
2380     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
2381     case ARM::VLD4LNd8:
2382     case ARM::VLD4LNd16:
2383     case ARM::VLD4LNd32:
2384     case ARM::VLD4LNq16:
2385     case ARM::VLD4LNq32:
2386     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
2387     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
2388     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
2389     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
2390     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
2391       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
2392       // instructions increases by one.
2393       ++Latency;
2394       break;
2395     }
2396
2397   return Latency;
2398 }
2399
2400 int
2401 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2402                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
2403                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
2404   if (!DefNode->isMachineOpcode())
2405     return 1;
2406
2407   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
2408
2409   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
2410     return 0;
2411
2412   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2413     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
2414
2415   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
2416     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
2417     if (Subtarget.isCortexA9())
2418       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
2419     else
2420       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
2421   }
2422
2423   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
2424   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
2425   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
2426     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2427   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
2428   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
2429     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2430   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
2431                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
2432
2433   if (Latency > 1 &&
2434       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2435     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2436     // variants are one cycle cheaper.
2437     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2438     default: break;
2439     case ARM::LDRrs:
2440     case ARM::LDRBrs: {
2441       unsigned ShOpVal =
2442         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2443       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2444       if (ShImm == 0 ||
2445           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2446         --Latency;
2447       break;
2448     }
2449     case ARM::t2LDRs:
2450     case ARM::t2LDRBs:
2451     case ARM::t2LDRHs:
2452     case ARM::t2LDRSHs: {
2453       // Thumb2 mode: lsl only.
2454       unsigned ShAmt =
2455         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2456       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2457         --Latency;
2458       break;
2459     }
2460     }
2461   }
2462
2463   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isCortexA9())
2464     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2465     default: break;
2466     case ARM::VLD1q8Pseudo:
2467     case ARM::VLD1q16Pseudo:
2468     case ARM::VLD1q32Pseudo:
2469     case ARM::VLD1q64Pseudo:
2470     case ARM::VLD1q8Pseudo_UPD:
2471     case ARM::VLD1q16Pseudo_UPD:
2472     case ARM::VLD1q32Pseudo_UPD:
2473     case ARM::VLD1q64Pseudo_UPD:
2474     case ARM::VLD2d8Pseudo:
2475     case ARM::VLD2d16Pseudo:
2476     case ARM::VLD2d32Pseudo:
2477     case ARM::VLD2q8Pseudo:
2478     case ARM::VLD2q16Pseudo:
2479     case ARM::VLD2q32Pseudo:
2480     case ARM::VLD2d8Pseudo_UPD:
2481     case ARM::VLD2d16Pseudo_UPD:
2482     case ARM::VLD2d32Pseudo_UPD:
2483     case ARM::VLD2q8Pseudo_UPD:
2484     case ARM::VLD2q16Pseudo_UPD:
2485     case ARM::VLD2q32Pseudo_UPD:
2486     case ARM::VLD3d8Pseudo:
2487     case ARM::VLD3d16Pseudo:
2488     case ARM::VLD3d32Pseudo:
2489     case ARM::VLD1d64TPseudo:
2490     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
2491     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
2492     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
2493     case ARM::VLD1d64TPseudo_UPD:
2494     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
2495     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
2496     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
2497     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
2498     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
2499     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
2500     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
2501     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
2502     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
2503     case ARM::VLD4d8Pseudo:
2504     case ARM::VLD4d16Pseudo:
2505     case ARM::VLD4d32Pseudo:
2506     case ARM::VLD1d64QPseudo:
2507     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
2508     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
2509     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
2510     case ARM::VLD1d64QPseudo_UPD:
2511     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
2512     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
2513     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
2514     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
2515     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
2516     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
2517     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
2518     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
2519     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
2520     case ARM::VLD1DUPq8Pseudo:
2521     case ARM::VLD1DUPq16Pseudo:
2522     case ARM::VLD1DUPq32Pseudo:
2523     case ARM::VLD1DUPq8Pseudo_UPD:
2524     case ARM::VLD1DUPq16Pseudo_UPD:
2525     case ARM::VLD1DUPq32Pseudo_UPD:
2526     case ARM::VLD2DUPd8Pseudo:
2527     case ARM::VLD2DUPd16Pseudo:
2528     case ARM::VLD2DUPd32Pseudo:
2529     case ARM::VLD2DUPd8Pseudo_UPD:
2530     case ARM::VLD2DUPd16Pseudo_UPD:
2531     case ARM::VLD2DUPd32Pseudo_UPD:
2532     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
2533     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
2534     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
2535     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
2536     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
2537     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
2538     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
2539     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
2540     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
2541     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
2542     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
2543     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
2544     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
2545     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
2546     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
2547     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
2548     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
2549     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
2550     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
2551     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
2552     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
2553     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
2554     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
2555     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
2556     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
2557     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
2558     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
2559     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
2560     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
2561     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
2562     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
2563     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
2564       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
2565       // instructions increases by one.
2566       ++Latency;
2567       break;
2568     }
2569
2570   return Latency;
2571 }
2572
2573 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2574                                       const MachineInstr *MI,
2575                                       unsigned *PredCost) const {
2576   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
2577       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
2578     return 1;
2579
2580   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2581     return 1;
2582
2583   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
2584   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
2585   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
2586   if (PredCost && MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))
2587     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
2588     // instructions, this apparently increases their latencies.
2589     *PredCost = 1;
2590   if (UOps)
2591     return ItinData->getStageLatency(Class);
2592   return getNumMicroOps(ItinData, MI);
2593 }
2594
2595 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2596                                       SDNode *Node) const {
2597   if (!Node->isMachineOpcode())
2598     return 1;
2599
2600   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2601     return 1;
2602
2603   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
2604   switch (Opcode) {
2605   default:
2606     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
2607   case ARM::VLDMQIA:
2608   case ARM::VSTMQIA:
2609     return 2;
2610   }
2611 }
2612
2613 bool ARMBaseInstrInfo::
2614 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2615                       const MachineRegisterInfo *MRI,
2616                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2617                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2618   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2619   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2620   if (Subtarget.isCortexA8() &&
2621       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
2622     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
2623     return true;
2624
2625   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
2626   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
2627   if (Latency <= 3)
2628     return false;
2629   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
2630          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
2631 }
2632
2633 bool ARMBaseInstrInfo::
2634 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2635                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
2636   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2637     return false;
2638
2639   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2640   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
2641     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
2642     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2643     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
2644   }
2645   return false;
2646 }
2647
2648 bool
2649 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
2650                                      unsigned &AddSubOpc,
2651                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
2652   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
2653   if (I == MLxEntryMap.end())
2654     return false;
2655
2656   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
2657   MulOpc = Entry.MulOpc;
2658   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
2659   NegAcc = Entry.NegAcc;
2660   HasLane = Entry.HasLane;
2661   return true;
2662 }