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 "ARMAddressingModes.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMHazardRecognizer.h"
  19 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "ARMRegisterInfo.h"
  21 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/GlobalValue.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  37 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  38 using namespace llvm;
  39
  40 static cl::opt<bool>
  41 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  42                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  43
  44 // Other targets already have a hazard recognizer enabled by default, so this
  45 // flag currently only affects ARM. It will be generalized when it becomes a
  46 // disabled flag.
  47 static cl::opt<bool> EnableHazardRecognizer(
  48   "enable-sched-hazard", cl::Hidden,
  49   cl::desc("Enable hazard detection during preRA scheduling"),
  50   cl::init(false));
  51
  52 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  53 struct ARM_MLxEntry {
  54   unsigned MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  55   unsigned MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  56   unsigned AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  57   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  58   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  59 };
  60
  61 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  62   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  63   // fp scalar ops
  64   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  65   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  66   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  67   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  68   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  69   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  70   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  71   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  72
  73   // fp SIMD ops
  74   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  75   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  76   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  77   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  78   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  79   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  80   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  81   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  82 };
  83
  84 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  85   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)),
  86     Subtarget(STI) {
  87   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  88     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
  89       assert(false && "Duplicated entries?");
  90     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
  91     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
  92   }
  93 }
  94
  95 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
  96 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
  97 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
  98 CreateTargetHazardRecognizer(const TargetMachine *TM,
  99                              const ScheduleDAG *DAG) const {
 100   if (EnableHazardRecognizer) {
 101     const InstrItineraryData *II = TM->getInstrItineraryData();
 102     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 103   }
 104   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetHazardRecognizer(TM, DAG);
 105 }
 106
 107 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 108 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 109                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 110   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 111     return (ScheduleHazardRecognizer *)
 112       new ARMHazardRecognizer(II, *this, getRegisterInfo(), Subtarget, DAG);
 113   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 114 }
 115
 116 MachineInstr *
 117 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 118                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 119                                         LiveVariables *LV) const {
 120   // FIXME: Thumb2 support.
 121
 122   if (!EnableARM3Addr)
 123     return NULL;
 124
 125   MachineInstr *MI = MBBI;
 126   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 127   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 128   bool isPre = false;
 129   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 130   default: return NULL;
 131   case ARMII::IndexModePre:
 132     isPre = true;
 133     break;
 134   case ARMII::IndexModePost:
 135     break;
 136   }
 137
 138   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 139   // operation.
 140   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 141   if (MemOpc == 0)
 142     return NULL;
 143
 144   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
 145   MachineInstr *MemMI = NULL;
 146   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 147   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 148   unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
 149   bool isLoad = !TID.mayStore();
 150   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 151   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 152   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 153   unsigned WBReg = WB.getReg();
 154   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 155   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 156   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 157   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 158   switch (AddrMode) {
 159   default:
 160     assert(false && "Unknown indexed op!");
 161     return NULL;
 162   case ARMII::AddrMode2: {
 163     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 164     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 165     if (OffReg == 0) {
 166       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 167         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 168         // add more than 1 instruction. Abandon!
 169         return NULL;
 170       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 171                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 172         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 173         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 174     } else if (Amt != 0) {
 175       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 176       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 177       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 178                          get(isSub ? ARM::SUBrs : ARM::ADDrs), WBReg)
 179         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 180         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 181     } else
 182       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 183                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 184         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 185         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 186     break;
 187   }
 188   case ARMII::AddrMode3 : {
 189     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 190     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 191     if (OffReg == 0)
 192       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 193       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 194                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 195         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 196         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 197     else
 198       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 199                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 200         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 201         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 202     break;
 203   }
 204   }
 205
 206   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 207   if (isPre) {
 208     if (isLoad)
 209       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 210                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 211         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 212     else
 213       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 214                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 215         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 216     NewMIs.push_back(MemMI);
 217     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 218   } else {
 219     if (isLoad)
 220       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 221                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 222         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 223     else
 224       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 225                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 226         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 227     if (WB.isDead())
 228       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 229     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 230     NewMIs.push_back(MemMI);
 231   }
 232
 233   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 234   if (LV) {
 235     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 236       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 237       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 238         unsigned Reg = MO.getReg();
 239
 240         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 241         if (MO.isDef()) {
 242           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 243           if (MO.isDead())
 244             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 245         }
 246         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 247           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 248             // Look at the two new MI's in reverse order.
 249             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 250             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 251               continue;
 252             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 253             if (VI.removeKill(MI))
 254               VI.Kills.push_back(NewMI);
 255             break;
 256           }
 257         }
 258       }
 259     }
 260   }
 261
 262   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 263   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 264   return NewMIs[0];
 265 }
 266
 267 // Branch analysis.
 268 bool
 269 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 270                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 271                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 272                                 bool AllowModify) const {
 273   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 274   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 275   if (I == MBB.begin())
 276     return false;
 277   --I;
 278   while (I->isDebugValue()) {
 279     if (I == MBB.begin())
 280       return false;
 281     --I;
 282   }
 283   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 284     return false;
 285
 286   // Get the last instruction in the block.
 287   MachineInstr *LastInst = I;
 288
 289   // If there is only one terminator instruction, process it.
 290   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
 291   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 292     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 293       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 294       return false;
 295     }
 296     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
 297       // Block ends with fall-through condbranch.
 298       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 299       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
 300       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
 301       return false;
 302     }
 303     return true;  // Can't handle indirect branch.
 304   }
 305
 306   // Get the instruction before it if it is a terminator.
 307   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 308   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 309
 310   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
 311   // branches, delete all but the first unconditional branch.
 312   if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 313     while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
 314       LastInst->eraseFromParent();
 315       LastInst = SecondLastInst;
 316       LastOpc = LastInst->getOpcode();
 317       if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 318         // Return now the only terminator is an unconditional branch.
 319         TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 320         return false;
 321       } else {
 322         SecondLastInst = I;
 323         SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 324       }
 325     }
 326   }
 327
 328   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
 329   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
 330     return true;
 331
 332   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
 333   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 334     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 335     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
 336     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
 337     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 338     return false;
 339   }
 340
 341   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
 342   // one is not executed, so remove it.
 343   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 344     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 345     I = LastInst;
 346     if (AllowModify)
 347       I->eraseFromParent();
 348     return false;
 349   }
 350
 351   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
 352   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
 353   // correctness of Thumb constant islands.
 354   if ((isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) ||
 355        isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc)) &&
 356       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 357     I = LastInst;
 358     if (AllowModify)
 359       I->eraseFromParent();
 360     return true;
 361   }
 362
 363   // Otherwise, can't handle this.
 364   return true;
 365 }
 366
 367
 368 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 369   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 370   if (I == MBB.begin()) return 0;
 371   --I;
 372   while (I->isDebugValue()) {
 373     if (I == MBB.begin())
 374       return 0;
 375     --I;
 376   }
 377   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 378       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 379     return 0;
 380
 381   // Remove the branch.
 382   I->eraseFromParent();
 383
 384   I = MBB.end();
 385
 386   if (I == MBB.begin()) return 1;
 387   --I;
 388   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 389     return 1;
 390
 391   // Remove the branch.
 392   I->eraseFromParent();
 393   return 2;
 394 }
 395
 396 unsigned
 397 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 398                                MachineBasicBlock *FBB,
 399                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 400                                DebugLoc DL) const {
 401   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 402   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 403     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 404   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 405     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 406
 407   // Shouldn't be a fall through.
 408   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 409   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 410          "ARM branch conditions have two components!");
 411
 412   if (FBB == 0) {
 413     if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
 414       BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 415     else
 416       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 417         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 418     return 1;
 419   }
 420
 421   // Two-way conditional branch.
 422   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 423     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 424   BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 425   return 2;
 426 }
 427
 428 bool ARMBaseInstrInfo::
 429 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 430   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 431   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 432   return false;
 433 }
 434
 435 bool ARMBaseInstrInfo::
 436 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 437                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 438   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 439   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 440     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 441     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
 442     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
 443     return true;
 444   }
 445
 446   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 447   if (PIdx != -1) {
 448     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 449     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 450     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 451     return true;
 452   }
 453   return false;
 454 }
 455
 456 bool ARMBaseInstrInfo::
 457 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 458                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 459   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 460     return false;
 461
 462   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 463   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 464   if (CC1 == CC2)
 465     return true;
 466
 467   switch (CC1) {
 468   default:
 469     return false;
 470   case ARMCC::AL:
 471     return true;
 472   case ARMCC::HS:
 473     return CC2 == ARMCC::HI;
 474   case ARMCC::LS:
 475     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 476   case ARMCC::GE:
 477     return CC2 == ARMCC::GT;
 478   case ARMCC::LE:
 479     return CC2 == ARMCC::LT;
 480   }
 481 }
 482
 483 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 484                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 485   // FIXME: This confuses implicit_def with optional CPSR def.
 486   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 487   if (!TID.getImplicitDefs() && !TID.hasOptionalDef())
 488     return false;
 489
 490   bool Found = false;
 491   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 492     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 493     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
 494       Pred.push_back(MO);
 495       Found = true;
 496     }
 497   }
 498
 499   return Found;
 500 }
 501
 502 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 503 /// By default, this returns true for every instruction with a
 504 /// PredicateOperand.
 505 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 506   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 507   if (!TID.isPredicable())
 508     return false;
 509
 510   if ((TID.TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON) {
 511     ARMFunctionInfo *AFI =
 512       MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 513     return AFI->isThumb2Function();
 514   }
 515   return true;
 516 }
 517
 518 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 519 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 520 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 521                                 unsigned JTI);
 522 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 523                                 unsigned JTI) {
 524   assert(JTI < JT.size());
 525   return JT[JTI].MBBs.size();
 526 }
 527
 528 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 529 ///
 530 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 531   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 532   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 533   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 534
 535   // Basic size info comes from the TSFlags field.
 536   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 537   uint64_t TSFlags = TID.TSFlags;
 538
 539   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 540   switch ((TSFlags & ARMII::SizeMask) >> ARMII::SizeShift) {
 541   default: {
 542     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 543     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 544       return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 545     if (MI->isLabel())
 546       return 0;
 547     switch (Opc) {
 548     default:
 549       llvm_unreachable("Unknown or unset size field for instr!");
 550     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
 551     case TargetOpcode::KILL:
 552     case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
 553     case TargetOpcode::EH_LABEL:
 554     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
 555       return 0;
 556     }
 557     break;
 558   }
 559   case ARMII::Size8Bytes: return 8;          // ARM instruction x 2.
 560   case ARMII::Size4Bytes: return 4;          // ARM / Thumb2 instruction.
 561   case ARMII::Size2Bytes: return 2;          // Thumb1 instruction.
 562   case ARMII::SizeSpecial: {
 563     switch (Opc) {
 564     case ARM::MOVi16_pic_ga:
 565     case ARM::MOVTi16_pic_ga:
 566     case ARM::t2MOVi16_pic_ga:
 567     case ARM::t2MOVTi16_pic_ga:
 568       return 4;
 569     case ARM::MOVi32imm:
 570     case ARM::t2MOVi32imm:
 571       return 8;
 572     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 573       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 574       // operand #2.
 575       return MI->getOperand(2).getImm();
 576     case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 577       return 16;
 578     case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 579       return 10;
 580     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 581     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 582       return 20;
 583     case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 584     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 585     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 586       return 12;
 587     case ARM::BR_JTr:
 588     case ARM::BR_JTm:
 589     case ARM::BR_JTadd:
 590     case ARM::tBR_JTr:
 591     case ARM::t2BR_JT:
 592     case ARM::t2TBB_JT:
 593     case ARM::t2TBH_JT: {
 594       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 595       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 596       // entry is one byte; TBH two byte each.
 597       unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 598         ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 599       unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
 600       MachineOperand JTOP =
 601         MI->getOperand(NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2));
 602       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 603       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 604       assert(MJTI != 0);
 605       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 606       assert(JTI < JT.size());
 607       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 608       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 609       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 610       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 611       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 612       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 613       // alignment issue.
 614       unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 615       unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 616       if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 617         // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 618         // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 619         // instead.
 620         ++NumEntries;
 621       return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 622     }
 623     default:
 624       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
 625       return 0;
 626     }
 627   }
 628   }
 629   return 0; // Not reached
 630 }
 631
 632 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 633                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 634                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 635                                    bool KillSrc) const {
 636   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 637   bool GPRSrc  = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 638
 639   if (GPRDest && GPRSrc) {
 640     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 641                                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 642     return;
 643   }
 644
 645   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 646   bool SPRSrc  = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 647
 648   unsigned Opc;
 649   if (SPRDest && SPRSrc)
 650     Opc = ARM::VMOVS;
 651   else if (GPRDest && SPRSrc)
 652     Opc = ARM::VMOVRS;
 653   else if (SPRDest && GPRSrc)
 654     Opc = ARM::VMOVSR;
 655   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 656     Opc = ARM::VMOVD;
 657   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 658     Opc = ARM::VMOVQ;
 659   else if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 660     Opc = ARM::VMOVQQ;
 661   else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 662     Opc = ARM::VMOVQQQQ;
 663   else
 664     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
 665
 666   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 667   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 668   if (Opc != ARM::VMOVQQ && Opc != ARM::VMOVQQQQ)
 669     AddDefaultPred(MIB);
 670 }
 671
 672 static const
 673 MachineInstrBuilder &AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB,
 674                              unsigned Reg, unsigned SubIdx, unsigned State,
 675                              const TargetRegisterInfo *TRI) {
 676   if (!SubIdx)
 677     return MIB.addReg(Reg, State);
 678
 679   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 680     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 681   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 682 }
 683
 684 void ARMBaseInstrInfo::
 685 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 686                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 687                     const TargetRegisterClass *RC,
 688                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 689   DebugLoc DL;
 690   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 691   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 692   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 693   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 694
 695   MachineMemOperand *MMO =
 696     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(
 697                                          PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
 698                             MachineMemOperand::MOStore,
 699                             MFI.getObjectSize(FI),
 700                             Align);
 701
 702   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
 703   // certain registers.  Just treat it as GPR here. Likewise, rGPR.
 704   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
 705       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
 706     RC = ARM::GPRRegisterClass;
 707
 708   switch (RC->getID()) {
 709   case ARM::GPRRegClassID:
 710     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 711                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 712                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 713     break;
 714   case ARM::SPRRegClassID:
 715     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 716                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 717                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 718     break;
 719   case ARM::DPRRegClassID:
 720   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
 721   case ARM::DPR_8RegClassID:
 722     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 723                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 724                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 725     break;
 726   case ARM::QPRRegClassID:
 727   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
 728   case ARM::QPR_8RegClassID:
 729     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
 730       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64Pseudo))
 731                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 732                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 733                      .addMemOperand(MMO));
 734     } else {
 735       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 736                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 737                      .addFrameIndex(FI)
 738                      .addMemOperand(MMO));
 739     }
 740     break;
 741   case ARM::QQPRRegClassID:
 742   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
 743     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 744       // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 745       // spilled def has a sub-register index.
 746       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 747                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 748                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 749                      .addMemOperand(MMO));
 750     } else {
 751       MachineInstrBuilder MIB =
 752         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 753                        .addFrameIndex(FI))
 754         .addMemOperand(MMO);
 755       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 756       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 757       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 758             AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 759     }
 760     break;
 761   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
 762     MachineInstrBuilder MIB =
 763       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 764                      .addFrameIndex(FI))
 765       .addMemOperand(MMO);
 766     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 767     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 768     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 769     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 770     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 771     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 772     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 773           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 774     break;
 775   }
 776   default:
 777     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
 778   }
 779 }
 780
 781 unsigned
 782 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 783                                      int &FrameIndex) const {
 784   switch (MI->getOpcode()) {
 785   default: break;
 786   case ARM::STRrs:
 787   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 788     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 789         MI->getOperand(2).isReg() &&
 790         MI->getOperand(3).isImm() &&
 791         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 792         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 793       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 794       return MI->getOperand(0).getReg();
 795     }
 796     break;
 797   case ARM::STRi12:
 798   case ARM::t2STRi12:
 799   case ARM::tSpill:
 800   case ARM::VSTRD:
 801   case ARM::VSTRS:
 802     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 803         MI->getOperand(2).isImm() &&
 804         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 805       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 806       return MI->getOperand(0).getReg();
 807     }
 808     break;
 809   case ARM::VST1q64Pseudo:
 810     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 811         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 812       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 813       return MI->getOperand(2).getReg();
 814     }
 815     break;
 816   case ARM::VSTMQIA:
 817     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 818         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 819       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 820       return MI->getOperand(0).getReg();
 821     }
 822     break;
 823   }
 824
 825   return 0;
 826 }
 827
 828 void ARMBaseInstrInfo::
 829 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 830                      unsigned DestReg, int FI,
 831                      const TargetRegisterClass *RC,
 832                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 833   DebugLoc DL;
 834   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 835   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 836   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 837   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 838   MachineMemOperand *MMO =
 839     MF.getMachineMemOperand(
 840                     MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
 841                             MachineMemOperand::MOLoad,
 842                             MFI.getObjectSize(FI),
 843                             Align);
 844
 845   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
 846   // certain registers.  Just treat it as GPR here.
 847   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
 848       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
 849     RC = ARM::GPRRegisterClass;
 850
 851   switch (RC->getID()) {
 852   case ARM::GPRRegClassID:
 853     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
 854                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 855     break;
 856   case ARM::SPRRegClassID:
 857     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
 858                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 859     break;
 860   case ARM::DPRRegClassID:
 861   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
 862   case ARM::DPR_8RegClassID:
 863     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
 864                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 865     break;
 866   case ARM::QPRRegClassID:
 867   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
 868   case ARM::QPR_8RegClassID:
 869     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
 870       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64Pseudo), DestReg)
 871                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 872                      .addMemOperand(MMO));
 873     } else {
 874       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
 875                      .addFrameIndex(FI)
 876                      .addMemOperand(MMO));
 877     }
 878     break;
 879   case ARM::QQPRRegClassID:
 880   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
 881     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 882       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
 883                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 884                      .addMemOperand(MMO));
 885     } else {
 886       MachineInstrBuilder MIB =
 887         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
 888                        .addFrameIndex(FI))
 889         .addMemOperand(MMO);
 890       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
 891       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
 892       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
 893             AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
 894     }
 895     break;
 896   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
 897     MachineInstrBuilder MIB =
 898       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
 899                      .addFrameIndex(FI))
 900       .addMemOperand(MMO);
 901     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
 902     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
 903     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
 904     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
 905     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::Define, TRI);
 906     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::Define, TRI);
 907     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::Define, TRI);
 908     AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::Define, TRI);
 909     break;
 910   }
 911   default:
 912     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
 913   }
 914 }
 915
 916 unsigned
 917 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
 918                                       int &FrameIndex) const {
 919   switch (MI->getOpcode()) {
 920   default: break;
 921   case ARM::LDRrs:
 922   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
 923     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 924         MI->getOperand(2).isReg() &&
 925         MI->getOperand(3).isImm() &&
 926         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 927         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 928       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 929       return MI->getOperand(0).getReg();
 930     }
 931     break;
 932   case ARM::LDRi12:
 933   case ARM::t2LDRi12:
 934   case ARM::tRestore:
 935   case ARM::VLDRD:
 936   case ARM::VLDRS:
 937     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 938         MI->getOperand(2).isImm() &&
 939         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 940       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 941       return MI->getOperand(0).getReg();
 942     }
 943     break;
 944   case ARM::VLD1q64Pseudo:
 945     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 946         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 947       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 948       return MI->getOperand(0).getReg();
 949     }
 950     break;
 951   case ARM::VLDMQIA:
 952     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 953         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 954       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 955       return MI->getOperand(0).getReg();
 956     }
 957     break;
 958   }
 959
 960   return 0;
 961 }
 962
 963 MachineInstr*
 964 ARMBaseInstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
 965                                            int FrameIx, uint64_t Offset,
 966                                            const MDNode *MDPtr,
 967                                            DebugLoc DL) const {
 968   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(ARM::DBG_VALUE))
 969     .addFrameIndex(FrameIx).addImm(0).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
 970   return &*MIB;
 971 }
 972
 973 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
 974 /// the label UID.
 975 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
 976   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
 977   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 978
 979   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
 980   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
 981          "Expecting a machine constantpool entry!");
 982   ARMConstantPoolValue *ACPV =
 983     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
 984
 985   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
 986   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
 987   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
 988   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
 989   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
 990   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
 991   // we get here?
 992   if (ACPV->isGlobalValue())
 993     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getGV(), PCLabelId,
 994                                       ARMCP::CPValue, 4);
 995   else if (ACPV->isExtSymbol())
 996     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction()->getContext(),
 997                                       ACPV->getSymbol(), PCLabelId, 4);
 998   else if (ACPV->isBlockAddress())
 999     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getBlockAddress(), PCLabelId,
1000                                       ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1001   else if (ACPV->isLSDA())
1002     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction(), PCLabelId,
1003                                       ARMCP::CPLSDA, 4);
1004   else
1005     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1006   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1007   return PCLabelId;
1008 }
1009
1010 void ARMBaseInstrInfo::
1011 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1012               MachineBasicBlock::iterator I,
1013               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1014               const MachineInstr *Orig,
1015               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1016   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1017   switch (Opcode) {
1018   default: {
1019     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1020     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1021     MBB.insert(I, MI);
1022     break;
1023   }
1024   case ARM::tLDRpci_pic:
1025   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1026     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1027     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1028     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1029     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1030                                       DestReg)
1031       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1032     (*MIB).setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1033     break;
1034   }
1035   }
1036 }
1037
1038 MachineInstr *
1039 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1040   MachineInstr *MI = TargetInstrInfoImpl::duplicate(Orig, MF);
1041   switch(Orig->getOpcode()) {
1042   case ARM::tLDRpci_pic:
1043   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1044     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1045     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1046     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1047     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1048     break;
1049   }
1050   }
1051   return MI;
1052 }
1053
1054 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1055                                         const MachineInstr *MI1,
1056                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1057   int Opcode = MI0->getOpcode();
1058   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1059       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1060       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1061       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1062       Opcode == ARM::MOV_pic_ga_add_pc ||
1063       Opcode == ARM::t2MOV_pic_ga_add_pc) {
1064     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1065       return false;
1066     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1067       return false;
1068
1069     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1070     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1071     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1072       return false;
1073
1074     if (Opcode == ARM::MOV_pic_ga_add_pc ||
1075         Opcode == ARM::t2MOV_pic_ga_add_pc)
1076       // Ignore the PC labels.
1077       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1078
1079     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1080     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1081     int CPI0 = MO0.getIndex();
1082     int CPI1 = MO1.getIndex();
1083     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1084     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1085     ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1086       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1087     ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1088       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1089     return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1090   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1091     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1092       return false;
1093     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1094       return false;
1095
1096     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1097     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1098     if (Addr0 != Addr1) {
1099       if (!MRI ||
1100           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1101           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1102         return false;
1103
1104       // This assumes SSA form.
1105       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1106       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1107       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1108       // the same.
1109       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1110         return false;
1111     }
1112
1113     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1114       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1115       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1116       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1117       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1118         return false;
1119     }
1120     return true;
1121   }
1122
1123   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1124 }
1125
1126 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1127 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1128 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1129 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1130 /// reference.
1131 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1132                                                int64_t &Offset1,
1133                                                int64_t &Offset2) const {
1134   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1135   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1136
1137   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1138     return false;
1139
1140   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1141   default:
1142     return false;
1143   case ARM::LDRi12:
1144   case ARM::LDRBi12:
1145   case ARM::LDRD:
1146   case ARM::LDRH:
1147   case ARM::LDRSB:
1148   case ARM::LDRSH:
1149   case ARM::VLDRD:
1150   case ARM::VLDRS:
1151   case ARM::t2LDRi8:
1152   case ARM::t2LDRDi8:
1153   case ARM::t2LDRSHi8:
1154   case ARM::t2LDRi12:
1155   case ARM::t2LDRSHi12:
1156     break;
1157   }
1158
1159   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1160   default:
1161     return false;
1162   case ARM::LDRi12:
1163   case ARM::LDRBi12:
1164   case ARM::LDRD:
1165   case ARM::LDRH:
1166   case ARM::LDRSB:
1167   case ARM::LDRSH:
1168   case ARM::VLDRD:
1169   case ARM::VLDRS:
1170   case ARM::t2LDRi8:
1171   case ARM::t2LDRDi8:
1172   case ARM::t2LDRSHi8:
1173   case ARM::t2LDRi12:
1174   case ARM::t2LDRSHi12:
1175     break;
1176   }
1177
1178   // Check if base addresses and chain operands match.
1179   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1180       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1181     return false;
1182
1183   // Index should be Reg0.
1184   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1185     return false;
1186
1187   // Determine the offsets.
1188   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1189       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1190     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1191     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1192     return true;
1193   }
1194
1195   return false;
1196 }
1197
1198 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1199 /// determine (in conjuction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1200 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1201 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1202 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1203 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1204 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1205 /// have already been scheduled after Load1.
1206 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1207                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1208                                                unsigned NumLoads) const {
1209   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1210   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1211
1212   assert(Offset2 > Offset1);
1213
1214   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1215     return false;
1216
1217   if (Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode())
1218     return false;  // FIXME: overly conservative?
1219
1220   // Four loads in a row should be sufficient.
1221   if (NumLoads >= 3)
1222     return false;
1223
1224   return true;
1225 }
1226
1227 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1228                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1229                                             const MachineFunction &MF) const {
1230   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1231   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1232   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1233   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1234   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1235   // when debug info is not present.
1236   if (MI->isDebugValue())
1237     return false;
1238
1239   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1240   if (MI->getDesc().isTerminator() || MI->isLabel())
1241     return true;
1242
1243   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1244   // t2IT along with all instructions following it.
1245   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1246   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1247   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1248   // seem worth it.
1249   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1250   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1251   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1252     ;
1253   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1254     return true;
1255
1256   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1257   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1258   // saves compile time, because it doesn't require every single
1259   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1260   // modification.
1261   if (MI->definesRegister(ARM::SP))
1262     return true;
1263
1264   return false;
1265 }
1266
1267 bool ARMBaseInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1268                                            unsigned NumCyles,
1269                                            unsigned ExtraPredCycles,
1270                                            float Probability,
1271                                            float Confidence) const {
1272   if (!NumCyles)
1273     return false;
1274
1275   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1276   float UnpredCost = Probability * NumCyles;
1277   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1278   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1279
1280   return (float)(NumCyles + ExtraPredCycles) < UnpredCost;
1281 }
1282
1283 bool ARMBaseInstrInfo::
1284 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1285                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1286                     MachineBasicBlock &FMBB,
1287                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1288                     float Probability, float Confidence) const {
1289   if (!TCycles || !FCycles)
1290     return false;
1291
1292   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1293   float UnpredCost = Probability * TCycles + (1.0 - Probability) * FCycles;
1294   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1295   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1296
1297   return (float)(TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) < UnpredCost;
1298 }
1299
1300 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1301 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1302 /// register by reference.
1303 ARMCC::CondCodes
1304 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1305   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1306   if (PIdx == -1) {
1307     PredReg = 0;
1308     return ARMCC::AL;
1309   }
1310
1311   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1312   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1313 }
1314
1315
1316 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1317   if (Opc == ARM::B)
1318     return ARM::Bcc;
1319   else if (Opc == ARM::tB)
1320     return ARM::tBcc;
1321   else if (Opc == ARM::t2B)
1322       return ARM::t2Bcc;
1323
1324   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1325   return 0;
1326 }
1327
1328
1329 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1330                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1331                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1332                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1333                                const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1334   bool isSub = NumBytes < 0;
1335   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1336
1337   while (NumBytes) {
1338     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1339     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1340     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1341
1342     // We will handle these bits from offset, clear them.
1343     NumBytes &= ~ThisVal;
1344
1345     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1346
1347     // Build the new ADD / SUB.
1348     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1349     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1350       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1351       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
1352     BaseReg = DestReg;
1353   }
1354 }
1355
1356 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1357                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1358                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1359   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1360   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1361   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1362   bool isSub = false;
1363
1364   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1365   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1366     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1367
1368   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1369     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1370     if (Offset == 0) {
1371       // Turn it into a move.
1372       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1373       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1374       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1375       Offset = 0;
1376       return true;
1377     } else if (Offset < 0) {
1378       Offset = -Offset;
1379       isSub = true;
1380       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1381     }
1382
1383     // Common case: small offset, fits into instruction.
1384     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1385       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1386       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1387       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
1388       Offset = 0;
1389       return true;
1390     }
1391
1392     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
1393     // as possible.
1394     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1395     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1396
1397     // We will handle these bits from offset, clear them.
1398     Offset &= ~ThisImmVal;
1399
1400     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1401     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1402            "Bit extraction didn't work?");
1403     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1404  } else {
1405     unsigned ImmIdx = 0;
1406     int InstrOffs = 0;
1407     unsigned NumBits = 0;
1408     unsigned Scale = 1;
1409     switch (AddrMode) {
1410     case ARMII::AddrMode_i12: {
1411       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
1412       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1413       NumBits = 12;
1414       break;
1415     }
1416     case ARMII::AddrMode2: {
1417       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1418       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1419       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1420         InstrOffs *= -1;
1421       NumBits = 12;
1422       break;
1423     }
1424     case ARMII::AddrMode3: {
1425       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1426       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1427       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1428         InstrOffs *= -1;
1429       NumBits = 8;
1430       break;
1431     }
1432     case ARMII::AddrMode4:
1433     case ARMII::AddrMode6:
1434       // Can't fold any offset even if it's zero.
1435       return false;
1436     case ARMII::AddrMode5: {
1437       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
1438       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1439       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1440         InstrOffs *= -1;
1441       NumBits = 8;
1442       Scale = 4;
1443       break;
1444     }
1445     default:
1446       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1447       break;
1448     }
1449
1450     Offset += InstrOffs * Scale;
1451     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1452     if (Offset < 0) {
1453       Offset = -Offset;
1454       isSub = true;
1455     }
1456
1457     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1458     if (NumBits > 0) {
1459       // Common case: small offset, fits into instruction.
1460       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1461       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1462       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1463       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1464         // Replace the FrameIndex with sp
1465         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1466         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
1467         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
1468         // tricks for the offset value.
1469         if (isSub) {
1470           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1471             ImmedOffset = -ImmedOffset;
1472           else
1473             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1474         }
1475         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1476         Offset = 0;
1477         return true;
1478       }
1479
1480       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1481       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1482       if (isSub) {
1483         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1484           ImmedOffset = -ImmedOffset;
1485         else
1486           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1487       }
1488       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1489       Offset &= ~(Mask*Scale);
1490     }
1491   }
1492
1493   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1494   return Offset == 0;
1495 }
1496
1497 bool ARMBaseInstrInfo::
1498 AnalyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, int &CmpMask,
1499                int &CmpValue) const {
1500   switch (MI->getOpcode()) {
1501   default: break;
1502   case ARM::CMPri:
1503   case ARM::t2CMPri:
1504     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1505     CmpMask = ~0;
1506     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
1507     return true;
1508   case ARM::TSTri:
1509   case ARM::t2TSTri:
1510     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1511     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
1512     CmpValue = 0;
1513     return true;
1514   }
1515
1516   return false;
1517 }
1518
1519 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
1520 /// operates on the given source register and applies the same mask
1521 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
1522 /// When successful, MI will hold the found instruction.
1523 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
1524                               int CmpMask, bool CommonUse) {
1525   switch (MI->getOpcode()) {
1526     case ARM::ANDri:
1527     case ARM::t2ANDri:
1528       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
1529         return false;
1530       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
1531         return true;
1532       break;
1533     case ARM::COPY: {
1534       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
1535       const MachineInstr &Copy = *MI;
1536       MachineBasicBlock::iterator AND(
1537         llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
1538       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
1539       MI = AND;
1540       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
1541                                CmpMask, true);
1542     }
1543   }
1544
1545   return false;
1546 }
1547
1548 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
1549 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register.
1550 bool ARMBaseInstrInfo::
1551 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
1552                      int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1553   if (CmpValue != 0)
1554     return false;
1555
1556   MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(SrcReg);
1557   if (llvm::next(DI) != MRI->def_end())
1558     // Only support one definition.
1559     return false;
1560
1561   MachineInstr *MI = &*DI;
1562
1563   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
1564   if (CmpMask != ~0) {
1565     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false)) {
1566       MI = 0;
1567       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(SrcReg),
1568            UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1569         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
1570         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
1571         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true))
1572           continue;
1573         MI = PotentialAND;
1574         break;
1575       }
1576       if (!MI) return false;
1577     }
1578   }
1579
1580   // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same BB
1581   // as the comparison.
1582   if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent())
1583     return false;
1584
1585   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
1586   // want to change.
1587   MachineBasicBlock::const_iterator I = CmpInstr, E = MI,
1588     B = MI->getParent()->begin();
1589
1590   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
1591   if (I == B) return false;
1592
1593   --I;
1594   for (; I != E; --I) {
1595     const MachineInstr &Instr = *I;
1596
1597     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
1598       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1599       if (!MO.isReg()) continue;
1600
1601       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
1602       // change. We can't do this transformation.
1603       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
1604         return false;
1605     }
1606
1607     if (I == B)
1608       // The 'and' is below the comparison instruction.
1609       return false;
1610   }
1611
1612   // Set the "zero" bit in CPSR.
1613   switch (MI->getOpcode()) {
1614   default: break;
1615   case ARM::ADDri:
1616   case ARM::ANDri:
1617   case ARM::t2ANDri:
1618   case ARM::SUBri:
1619   case ARM::t2ADDri:
1620   case ARM::t2SUBri:
1621     // Toggle the optional operand to CPSR.
1622     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
1623     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
1624     CmpInstr->eraseFromParent();
1625     return true;
1626   }
1627
1628   return false;
1629 }
1630
1631 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
1632                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
1633                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
1634   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
1635   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1636   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
1637     return false;
1638   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1639     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
1640     return false;
1641
1642   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
1643     return false;
1644
1645   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
1646   unsigned NewUseOpc = 0;
1647   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
1648   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
1649   bool Commute = false;
1650   switch (UseOpc) {
1651   default: return false;
1652   case ARM::SUBrr:
1653   case ARM::ADDrr:
1654   case ARM::ORRrr:
1655   case ARM::EORrr:
1656   case ARM::t2SUBrr:
1657   case ARM::t2ADDrr:
1658   case ARM::t2ORRrr:
1659   case ARM::t2EORrr: {
1660     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
1661     switch (UseOpc) {
1662     default: break;
1663     case ARM::SUBrr: {
1664       if (Commute)
1665         return false;
1666       ImmVal = -ImmVal;
1667       NewUseOpc = ARM::SUBri;
1668       // Fallthrough
1669     }
1670     case ARM::ADDrr:
1671     case ARM::ORRrr:
1672     case ARM::EORrr: {
1673       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
1674         return false;
1675       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
1676       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
1677       switch (UseOpc) {
1678       default: break;
1679       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
1680       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
1681       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
1682       }
1683       break;
1684     }
1685     case ARM::t2SUBrr: {
1686       if (Commute)
1687         return false;
1688       ImmVal = -ImmVal;
1689       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
1690       // Fallthrough
1691     }
1692     case ARM::t2ADDrr:
1693     case ARM::t2ORRrr:
1694     case ARM::t2EORrr: {
1695       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
1696         return false;
1697       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
1698       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
1699       switch (UseOpc) {
1700       default: break;
1701       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
1702       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
1703       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
1704       }
1705       break;
1706     }
1707     }
1708   }
1709   }
1710
1711   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
1712   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
1713   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
1714   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
1715   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
1716                                       *UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
1717                                       get(NewUseOpc), NewReg)
1718                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
1719                               .addImm(SOImmValV1)));
1720   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
1721   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
1722   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
1723   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
1724   DefMI->eraseFromParent();
1725   return true;
1726 }
1727
1728 unsigned
1729 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
1730                                  const MachineInstr *MI) const {
1731   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1732     return 1;
1733
1734   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1735   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
1736   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
1737   if (UOps)
1738     return UOps;
1739
1740   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1741   switch (Opc) {
1742   default:
1743     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
1744     break;
1745   case ARM::VLDMQIA:
1746   case ARM::VLDMQDB:
1747   case ARM::VSTMQIA:
1748   case ARM::VSTMQDB:
1749     return 2;
1750
1751   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
1752   // registers.
1753   //
1754   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
1755   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
1756   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
1757   //
1758   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
1759   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
1760   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
1761   case ARM::VLDMDIA:
1762   case ARM::VLDMDDB:
1763   case ARM::VLDMDIA_UPD:
1764   case ARM::VLDMDDB_UPD:
1765   case ARM::VLDMSIA:
1766   case ARM::VLDMSDB:
1767   case ARM::VLDMSIA_UPD:
1768   case ARM::VLDMSDB_UPD:
1769   case ARM::VSTMDIA:
1770   case ARM::VSTMDDB:
1771   case ARM::VSTMDIA_UPD:
1772   case ARM::VSTMDDB_UPD:
1773   case ARM::VSTMSIA:
1774   case ARM::VSTMSDB:
1775   case ARM::VSTMSIA_UPD:
1776   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
1777     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
1778     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
1779   }
1780
1781   case ARM::LDMIA_RET:
1782   case ARM::LDMIA:
1783   case ARM::LDMDA:
1784   case ARM::LDMDB:
1785   case ARM::LDMIB:
1786   case ARM::LDMIA_UPD:
1787   case ARM::LDMDA_UPD:
1788   case ARM::LDMDB_UPD:
1789   case ARM::LDMIB_UPD:
1790   case ARM::STMIA:
1791   case ARM::STMDA:
1792   case ARM::STMDB:
1793   case ARM::STMIB:
1794   case ARM::STMIA_UPD:
1795   case ARM::STMDA_UPD:
1796   case ARM::STMDB_UPD:
1797   case ARM::STMIB_UPD:
1798   case ARM::tLDMIA:
1799   case ARM::tLDMIA_UPD:
1800   case ARM::tSTMIA:
1801   case ARM::tSTMIA_UPD:
1802   case ARM::tPOP_RET:
1803   case ARM::tPOP:
1804   case ARM::tPUSH:
1805   case ARM::t2LDMIA_RET:
1806   case ARM::t2LDMIA:
1807   case ARM::t2LDMDB:
1808   case ARM::t2LDMIA_UPD:
1809   case ARM::t2LDMDB_UPD:
1810   case ARM::t2STMIA:
1811   case ARM::t2STMDB:
1812   case ARM::t2STMIA_UPD:
1813   case ARM::t2STMDB_UPD: {
1814     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
1815     if (Subtarget.isCortexA8()) {
1816       if (NumRegs < 4)
1817         return 2;
1818       // 4 registers would be issued: 2, 2.
1819       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
1820       UOps = (NumRegs / 2);
1821       if (NumRegs % 2)
1822         ++UOps;
1823       return UOps;
1824     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1825       UOps = (NumRegs / 2);
1826       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1827       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1828       if ((NumRegs % 2) ||
1829           !MI->hasOneMemOperand() ||
1830           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
1831         ++UOps;
1832       return UOps;
1833     } else {
1834       // Assume the worst.
1835       return NumRegs;
1836     }
1837   }
1838   }
1839 }
1840
1841 int
1842 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1843                                   const TargetInstrDesc &DefTID,
1844                                   unsigned DefClass,
1845                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
1846   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefTID.getNumOperands() + 1;
1847   if (RegNo <= 0)
1848     // Def is the address writeback.
1849     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1850
1851   int DefCycle;
1852   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1853     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
1854     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
1855     if (RegNo % 2)
1856       ++DefCycle;
1857   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1858     DefCycle = RegNo;
1859     bool isSLoad = false;
1860
1861     switch (DefTID.getOpcode()) {
1862     default: break;
1863     case ARM::VLDMSIA:
1864     case ARM::VLDMSDB:
1865     case ARM::VLDMSIA_UPD:
1866     case ARM::VLDMSDB_UPD:
1867       isSLoad = true;
1868       break;
1869     }
1870
1871     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
1872     // then it takes an extra cycle.
1873     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
1874       ++DefCycle;
1875   } else {
1876     // Assume the worst.
1877     DefCycle = RegNo + 2;
1878   }
1879
1880   return DefCycle;
1881 }
1882
1883 int
1884 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1885                                  const TargetInstrDesc &DefTID,
1886                                  unsigned DefClass,
1887                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
1888   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefTID.getNumOperands() + 1;
1889   if (RegNo <= 0)
1890     // Def is the address writeback.
1891     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1892
1893   int DefCycle;
1894   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1895     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
1896     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
1897     DefCycle = RegNo / 2;
1898     if (DefCycle < 1)
1899       DefCycle = 1;
1900     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
1901     DefCycle += 2;
1902   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1903     DefCycle = (RegNo / 2);
1904     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1905     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1906     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
1907       ++DefCycle;
1908     // Result latency is AGU cycles + 2.
1909     DefCycle += 2;
1910   } else {
1911     // Assume the worst.
1912     DefCycle = RegNo + 2;
1913   }
1914
1915   return DefCycle;
1916 }
1917
1918 int
1919 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1920                                   const TargetInstrDesc &UseTID,
1921                                   unsigned UseClass,
1922                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1923   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseTID.getNumOperands() + 1;
1924   if (RegNo <= 0)
1925     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
1926
1927   int UseCycle;
1928   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1929     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
1930     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
1931     if (RegNo % 2)
1932       ++UseCycle;
1933   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1934     UseCycle = RegNo;
1935     bool isSStore = false;
1936
1937     switch (UseTID.getOpcode()) {
1938     default: break;
1939     case ARM::VSTMSIA:
1940     case ARM::VSTMSDB:
1941     case ARM::VSTMSIA_UPD:
1942     case ARM::VSTMSDB_UPD:
1943       isSStore = true;
1944       break;
1945     }
1946
1947     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
1948     // then it takes an extra cycle.
1949     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
1950       ++UseCycle;
1951   } else {
1952     // Assume the worst.
1953     UseCycle = RegNo + 2;
1954   }
1955
1956   return UseCycle;
1957 }
1958
1959 int
1960 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1961                                  const TargetInstrDesc &UseTID,
1962                                  unsigned UseClass,
1963                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1964   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseTID.getNumOperands() + 1;
1965   if (RegNo <= 0)
1966     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
1967
1968   int UseCycle;
1969   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1970     UseCycle = RegNo / 2;
1971     if (UseCycle < 2)
1972       UseCycle = 2;
1973     // Read in E3.
1974     UseCycle += 2;
1975   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1976     UseCycle = (RegNo / 2);
1977     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1978     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1979     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
1980       ++UseCycle;
1981   } else {
1982     // Assume the worst.
1983     UseCycle = 1;
1984   }
1985   return UseCycle;
1986 }
1987
1988 int
1989 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1990                                     const TargetInstrDesc &DefTID,
1991                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
1992                                     const TargetInstrDesc &UseTID,
1993                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1994   unsigned DefClass = DefTID.getSchedClass();
1995   unsigned UseClass = UseTID.getSchedClass();
1996
1997   if (DefIdx < DefTID.getNumDefs() && UseIdx < UseTID.getNumOperands())
1998     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
1999
2000   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
2001   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
2002   // figure it out.
2003   int DefCycle = -1;
2004   bool LdmBypass = false;
2005   switch (DefTID.getOpcode()) {
2006   default:
2007     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2008     break;
2009
2010   case ARM::VLDMDIA:
2011   case ARM::VLDMDDB:
2012   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2013   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2014   case ARM::VLDMSIA:
2015   case ARM::VLDMSDB:
2016   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2017   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2018     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2019     break;
2020
2021   case ARM::LDMIA_RET:
2022   case ARM::LDMIA:
2023   case ARM::LDMDA:
2024   case ARM::LDMDB:
2025   case ARM::LDMIB:
2026   case ARM::LDMIA_UPD:
2027   case ARM::LDMDA_UPD:
2028   case ARM::LDMDB_UPD:
2029   case ARM::LDMIB_UPD:
2030   case ARM::tLDMIA:
2031   case ARM::tLDMIA_UPD:
2032   case ARM::tPUSH:
2033   case ARM::t2LDMIA_RET:
2034   case ARM::t2LDMIA:
2035   case ARM::t2LDMDB:
2036   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2037   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2038     LdmBypass = 1;
2039     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2040     break;
2041   }
2042
2043   if (DefCycle == -1)
2044     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
2045     DefCycle = 2;
2046
2047   int UseCycle = -1;
2048   switch (UseTID.getOpcode()) {
2049   default:
2050     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2051     break;
2052
2053   case ARM::VSTMDIA:
2054   case ARM::VSTMDDB:
2055   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2056   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2057   case ARM::VSTMSIA:
2058   case ARM::VSTMSDB:
2059   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2060   case ARM::VSTMSDB_UPD:
2061     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2062     break;
2063
2064   case ARM::STMIA:
2065   case ARM::STMDA:
2066   case ARM::STMDB:
2067   case ARM::STMIB:
2068   case ARM::STMIA_UPD:
2069   case ARM::STMDA_UPD:
2070   case ARM::STMDB_UPD:
2071   case ARM::STMIB_UPD:
2072   case ARM::tSTMIA:
2073   case ARM::tSTMIA_UPD:
2074   case ARM::tPOP_RET:
2075   case ARM::tPOP:
2076   case ARM::t2STMIA:
2077   case ARM::t2STMDB:
2078   case ARM::t2STMIA_UPD:
2079   case ARM::t2STMDB_UPD:
2080     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2081     break;
2082   }
2083
2084   if (UseCycle == -1)
2085     // Assume it's read in the first stage.
2086     UseCycle = 1;
2087
2088   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
2089   if (UseCycle > 0) {
2090     if (LdmBypass) {
2091       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
2092       // first def operand.
2093       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefTID.getNumOperands()-1,
2094                                           UseClass, UseIdx))
2095         --UseCycle;
2096     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
2097                                                UseClass, UseIdx)) {
2098       --UseCycle;
2099     }
2100   }
2101
2102   return UseCycle;
2103 }
2104
2105 int
2106 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2107                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2108                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2109   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
2110       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef())
2111     return 1;
2112
2113   const TargetInstrDesc &DefTID = DefMI->getDesc();
2114   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2115     return DefTID.mayLoad() ? 3 : 1;
2116
2117   const TargetInstrDesc &UseTID = UseMI->getDesc();
2118   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
2119   if (DefMO.getReg() == ARM::CPSR) {
2120     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
2121       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
2122       return Subtarget.isCortexA9() ? 1 : 20;
2123     }
2124
2125     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
2126     if (UseTID.isBranch())
2127       return 0;
2128   }
2129
2130   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
2131     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2132   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
2133     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2134   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefTID, DefIdx, DefAlign,
2135                                   UseTID, UseIdx, UseAlign);
2136
2137   if (Latency > 1 &&
2138       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2139     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2140     // variants are one cycle cheaper.
2141     switch (DefTID.getOpcode()) {
2142     default: break;
2143     case ARM::LDRrs:
2144     case ARM::LDRBrs: {
2145       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
2146       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2147       if (ShImm == 0 ||
2148           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2149         --Latency;
2150       break;
2151     }
2152     case ARM::t2LDRs:
2153     case ARM::t2LDRBs:
2154     case ARM::t2LDRHs:
2155     case ARM::t2LDRSHs: {
2156       // Thumb2 mode: lsl only.
2157       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
2158       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2159         --Latency;
2160       break;
2161     }
2162     }
2163   }
2164
2165   return Latency;
2166 }
2167
2168 int
2169 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2170                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
2171                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
2172   if (!DefNode->isMachineOpcode())
2173     return 1;
2174
2175   const TargetInstrDesc &DefTID = get(DefNode->getMachineOpcode());
2176   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2177     return DefTID.mayLoad() ? 3 : 1;
2178
2179   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
2180     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefTID.getSchedClass(), DefIdx);
2181     if (Subtarget.isCortexA9())
2182       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
2183     else
2184       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
2185   }
2186
2187   const TargetInstrDesc &UseTID = get(UseNode->getMachineOpcode());
2188   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
2189   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
2190     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2191   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
2192   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
2193     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2194   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefTID, DefIdx, DefAlign,
2195                                   UseTID, UseIdx, UseAlign);
2196
2197   if (Latency > 1 &&
2198       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2199     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2200     // variants are one cycle cheaper.
2201     switch (DefTID.getOpcode()) {
2202     default: break;
2203     case ARM::LDRrs:
2204     case ARM::LDRBrs: {
2205       unsigned ShOpVal =
2206         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2207       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2208       if (ShImm == 0 ||
2209           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2210         --Latency;
2211       break;
2212     }
2213     case ARM::t2LDRs:
2214     case ARM::t2LDRBs:
2215     case ARM::t2LDRHs:
2216     case ARM::t2LDRSHs: {
2217       // Thumb2 mode: lsl only.
2218       unsigned ShAmt =
2219         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2220       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2221         --Latency;
2222       break;
2223     }
2224     }
2225   }
2226
2227   return Latency;
2228 }
2229
2230 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2231                                       const MachineInstr *MI,
2232                                       unsigned *PredCost) const {
2233   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
2234       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
2235     return 1;
2236
2237   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2238     return 1;
2239
2240   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
2241   unsigned Class = TID.getSchedClass();
2242   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
2243   if (PredCost && TID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))
2244     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
2245     // instructions, this apparently increases their latencies.
2246     *PredCost = 1;
2247   if (UOps)
2248     return ItinData->getStageLatency(Class);
2249   return getNumMicroOps(ItinData, MI);
2250 }
2251
2252 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2253                                       SDNode *Node) const {
2254   if (!Node->isMachineOpcode())
2255     return 1;
2256
2257   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2258     return 1;
2259
2260   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
2261   switch (Opcode) {
2262   default:
2263     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
2264   case ARM::VLDMQIA:
2265   case ARM::VLDMQDB:
2266   case ARM::VSTMQIA:
2267   case ARM::VSTMQDB:
2268     return 2;
2269   }
2270 }
2271
2272 bool ARMBaseInstrInfo::
2273 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2274                       const MachineRegisterInfo *MRI,
2275                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2276                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2277   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2278   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2279   if (Subtarget.isCortexA8() &&
2280       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
2281     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
2282     return true;
2283
2284   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
2285   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
2286   if (Latency <= 3)
2287     return false;
2288   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
2289          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
2290 }
2291
2292 bool ARMBaseInstrInfo::
2293 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2294                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
2295   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2296     return false;
2297
2298   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2299   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
2300     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
2301     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2302     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
2303   }
2304   return false;
2305 }
2306
2307 bool
2308 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
2309                                      unsigned &AddSubOpc,
2310                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
2311   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
2312   if (I == MLxEntryMap.end())
2313     return false;
2314
2315   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
2316   MulOpc = Entry.MulOpc;
2317   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
2318   NegAcc = Entry.NegAcc;
2319   HasLane = Entry.HasLane;
2320   return true;
2321 }