lib/Target/ARM/ARMISelDAGToDAG.cpp

   1 //===-- ARMISelDAGToDAG.cpp - A dag to dag inst selector for ARM ----------===//
   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 defines an instruction selector for the ARM target.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMISelLowering.h"
  16 #include "ARMTargetMachine.h"
  17 #include "ARMAddressingModes.h"
  18 #include "llvm/CallingConv.h"
  19 #include "llvm/Constants.h"
  20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  21 #include "llvm/Function.h"
  22 #include "llvm/Intrinsics.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  30 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 using namespace llvm;
  33
  34 //===--------------------------------------------------------------------===//
  35 /// ARMDAGToDAGISel - ARM specific code to select ARM machine
  36 /// instructions for SelectionDAG operations.
  37 ///
  38 namespace {
  39 class ARMDAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
  40   ARMTargetLowering Lowering;
  41
  42   /// Subtarget - Keep a pointer to the ARMSubtarget around so that we can
  43   /// make the right decision when generating code for different targets.
  44   const ARMSubtarget *Subtarget;
  45
  46 public:
  47   explicit ARMDAGToDAGISel(ARMTargetMachine &TM)
  48     : SelectionDAGISel(Lowering), Lowering(TM),
  49     Subtarget(&TM.getSubtarget<ARMSubtarget>()) {
  50   }
  51
  52   virtual const char *getPassName() const {
  53     return "ARM Instruction Selection";
  54   }
  55
  56   SDNode *Select(SDOperand Op);
  57   virtual void InstructionSelect(SelectionDAG &DAG);
  58   bool SelectAddrMode2(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  59                        SDOperand &Offset, SDOperand &Opc);
  60   bool SelectAddrMode2Offset(SDOperand Op, SDOperand N,
  61                              SDOperand &Offset, SDOperand &Opc);
  62   bool SelectAddrMode3(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  63                        SDOperand &Offset, SDOperand &Opc);
  64   bool SelectAddrMode3Offset(SDOperand Op, SDOperand N,
  65                              SDOperand &Offset, SDOperand &Opc);
  66   bool SelectAddrMode5(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  67                        SDOperand &Offset);
  68
  69   bool SelectAddrModePC(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Offset,
  70                          SDOperand &Label);
  71
  72   bool SelectThumbAddrModeRR(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  73                              SDOperand &Offset);
  74   bool SelectThumbAddrModeRI5(SDOperand Op, SDOperand N, unsigned Scale,
  75                               SDOperand &Base, SDOperand &OffImm,
  76                               SDOperand &Offset);
  77   bool SelectThumbAddrModeS1(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  78                              SDOperand &OffImm, SDOperand &Offset);
  79   bool SelectThumbAddrModeS2(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  80                              SDOperand &OffImm, SDOperand &Offset);
  81   bool SelectThumbAddrModeS4(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  82                              SDOperand &OffImm, SDOperand &Offset);
  83   bool SelectThumbAddrModeSP(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
  84                              SDOperand &OffImm);
  85
  86   bool SelectShifterOperandReg(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &A,
  87                                SDOperand &B, SDOperand &C);
  88
  89   // Include the pieces autogenerated from the target description.
  90 #include "ARMGenDAGISel.inc"
  91 };
  92 }
  93
  94 void ARMDAGToDAGISel::InstructionSelect(SelectionDAG &DAG) {
  95   DEBUG(BB->dump());
  96
  97   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
  98   DAG.RemoveDeadNodes();
  99 }
 100
 101 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrMode2(SDOperand Op, SDOperand N,
 102                                       SDOperand &Base, SDOperand &Offset,
 103                                       SDOperand &Opc) {
 104   if (N.getOpcode() == ISD::MUL) {
 105     if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 106       // X * [3,5,9] -> X + X * [2,4,8] etc.
 107       int RHSC = (int)RHS->getValue();
 108       if (RHSC & 1) {
 109         RHSC = RHSC & ~1;
 110         ARM_AM::AddrOpc AddSub = ARM_AM::add;
 111         if (RHSC < 0) {
 112           AddSub = ARM_AM::sub;
 113           RHSC = - RHSC;
 114         }
 115         if (isPowerOf2_32(RHSC)) {
 116           unsigned ShAmt = Log2_32(RHSC);
 117           Base = Offset = N.getOperand(0);
 118           Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(AddSub, ShAmt,
 119                                                             ARM_AM::lsl),
 120                                           MVT::i32);
 121           return true;
 122         }
 123       }
 124     }
 125   }
 126
 127   if (N.getOpcode() != ISD::ADD && N.getOpcode() != ISD::SUB) {
 128     Base = N;
 129     if (N.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 130       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 131       Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 132     } else if (N.getOpcode() == ARMISD::Wrapper) {
 133       Base = N.getOperand(0);
 134     }
 135     Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 136     Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(ARM_AM::add, 0,
 137                                                       ARM_AM::no_shift),
 138                                     MVT::i32);
 139     return true;
 140   }
 141
 142   // Match simple R +/- imm12 operands.
 143   if (N.getOpcode() == ISD::ADD)
 144     if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 145       int RHSC = (int)RHS->getValue();
 146       if ((RHSC >= 0 && RHSC < 0x1000) ||
 147           (RHSC < 0 && RHSC > -0x1000)) { // 12 bits.
 148         Base = N.getOperand(0);
 149         if (Base.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 150           int FI = cast<FrameIndexSDNode>(Base)->getIndex();
 151           Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 152         }
 153         Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 154
 155         ARM_AM::AddrOpc AddSub = ARM_AM::add;
 156         if (RHSC < 0) {
 157           AddSub = ARM_AM::sub;
 158           RHSC = - RHSC;
 159         }
 160         Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(AddSub, RHSC,
 161                                                           ARM_AM::no_shift),
 162                                         MVT::i32);
 163         return true;
 164       }
 165     }
 166
 167   // Otherwise this is R +/- [possibly shifted] R
 168   ARM_AM::AddrOpc AddSub = N.getOpcode() == ISD::ADD ? ARM_AM::add:ARM_AM::sub;
 169   ARM_AM::ShiftOpc ShOpcVal = ARM_AM::getShiftOpcForNode(N.getOperand(1));
 170   unsigned ShAmt = 0;
 171
 172   Base   = N.getOperand(0);
 173   Offset = N.getOperand(1);
 174
 175   if (ShOpcVal != ARM_AM::no_shift) {
 176     // Check to see if the RHS of the shift is a constant, if not, we can't fold
 177     // it.
 178     if (ConstantSDNode *Sh =
 179            dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1).getOperand(1))) {
 180       ShAmt = Sh->getValue();
 181       Offset = N.getOperand(1).getOperand(0);
 182     } else {
 183       ShOpcVal = ARM_AM::no_shift;
 184     }
 185   }
 186
 187   // Try matching (R shl C) + (R).
 188   if (N.getOpcode() == ISD::ADD && ShOpcVal == ARM_AM::no_shift) {
 189     ShOpcVal = ARM_AM::getShiftOpcForNode(N.getOperand(0));
 190     if (ShOpcVal != ARM_AM::no_shift) {
 191       // Check to see if the RHS of the shift is a constant, if not, we can't
 192       // fold it.
 193       if (ConstantSDNode *Sh =
 194           dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(1))) {
 195         ShAmt = Sh->getValue();
 196         Offset = N.getOperand(0).getOperand(0);
 197         Base = N.getOperand(1);
 198       } else {
 199         ShOpcVal = ARM_AM::no_shift;
 200       }
 201     }
 202   }
 203
 204   Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(AddSub, ShAmt, ShOpcVal),
 205                                   MVT::i32);
 206   return true;
 207 }
 208
 209 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrMode2Offset(SDOperand Op, SDOperand N,
 210                                             SDOperand &Offset, SDOperand &Opc) {
 211   unsigned Opcode = Op.getOpcode();
 212   ISD::MemIndexedMode AM = (Opcode == ISD::LOAD)
 213     ? cast<LoadSDNode>(Op)->getAddressingMode()
 214     : cast<StoreSDNode>(Op)->getAddressingMode();
 215   ARM_AM::AddrOpc AddSub = (AM == ISD::PRE_INC || AM == ISD::POST_INC)
 216     ? ARM_AM::add : ARM_AM::sub;
 217   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
 218     int Val = (int)C->getValue();
 219     if (Val >= 0 && Val < 0x1000) { // 12 bits.
 220       Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 221       Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(AddSub, Val,
 222                                                         ARM_AM::no_shift),
 223                                       MVT::i32);
 224       return true;
 225     }
 226   }
 227
 228   Offset = N;
 229   ARM_AM::ShiftOpc ShOpcVal = ARM_AM::getShiftOpcForNode(N);
 230   unsigned ShAmt = 0;
 231   if (ShOpcVal != ARM_AM::no_shift) {
 232     // Check to see if the RHS of the shift is a constant, if not, we can't fold
 233     // it.
 234     if (ConstantSDNode *Sh = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 235       ShAmt = Sh->getValue();
 236       Offset = N.getOperand(0);
 237     } else {
 238       ShOpcVal = ARM_AM::no_shift;
 239     }
 240   }
 241
 242   Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM2Opc(AddSub, ShAmt, ShOpcVal),
 243                                   MVT::i32);
 244   return true;
 245 }
 246
 247
 248 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrMode3(SDOperand Op, SDOperand N,
 249                                       SDOperand &Base, SDOperand &Offset,
 250                                       SDOperand &Opc) {
 251   if (N.getOpcode() == ISD::SUB) {
 252     // X - C  is canonicalize to X + -C, no need to handle it here.
 253     Base = N.getOperand(0);
 254     Offset = N.getOperand(1);
 255     Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(ARM_AM::sub, 0),MVT::i32);
 256     return true;
 257   }
 258
 259   if (N.getOpcode() != ISD::ADD) {
 260     Base = N;
 261     if (N.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 262       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 263       Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 264     }
 265     Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 266     Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(ARM_AM::add, 0),MVT::i32);
 267     return true;
 268   }
 269
 270   // If the RHS is +/- imm8, fold into addr mode.
 271   if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 272     int RHSC = (int)RHS->getValue();
 273     if ((RHSC >= 0 && RHSC < 256) ||
 274         (RHSC < 0 && RHSC > -256)) { // note -256 itself isn't allowed.
 275       Base = N.getOperand(0);
 276       if (Base.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 277         int FI = cast<FrameIndexSDNode>(Base)->getIndex();
 278         Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 279       }
 280       Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 281
 282       ARM_AM::AddrOpc AddSub = ARM_AM::add;
 283       if (RHSC < 0) {
 284         AddSub = ARM_AM::sub;
 285         RHSC = - RHSC;
 286       }
 287       Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(AddSub, RHSC),MVT::i32);
 288       return true;
 289     }
 290   }
 291
 292   Base = N.getOperand(0);
 293   Offset = N.getOperand(1);
 294   Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(ARM_AM::add, 0), MVT::i32);
 295   return true;
 296 }
 297
 298 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrMode3Offset(SDOperand Op, SDOperand N,
 299                                             SDOperand &Offset, SDOperand &Opc) {
 300   unsigned Opcode = Op.getOpcode();
 301   ISD::MemIndexedMode AM = (Opcode == ISD::LOAD)
 302     ? cast<LoadSDNode>(Op)->getAddressingMode()
 303     : cast<StoreSDNode>(Op)->getAddressingMode();
 304   ARM_AM::AddrOpc AddSub = (AM == ISD::PRE_INC || AM == ISD::POST_INC)
 305     ? ARM_AM::add : ARM_AM::sub;
 306   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
 307     int Val = (int)C->getValue();
 308     if (Val >= 0 && Val < 256) {
 309       Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 310       Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(AddSub, Val), MVT::i32);
 311       return true;
 312     }
 313   }
 314
 315   Offset = N;
 316   Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM3Opc(AddSub, 0), MVT::i32);
 317   return true;
 318 }
 319
 320
 321 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrMode5(SDOperand Op, SDOperand N,
 322                                       SDOperand &Base, SDOperand &Offset) {
 323   if (N.getOpcode() != ISD::ADD) {
 324     Base = N;
 325     if (N.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 326       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 327       Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 328     } else if (N.getOpcode() == ARMISD::Wrapper) {
 329       Base = N.getOperand(0);
 330     }
 331     Offset = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM5Opc(ARM_AM::add, 0),
 332                                        MVT::i32);
 333     return true;
 334   }
 335
 336   // If the RHS is +/- imm8, fold into addr mode.
 337   if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 338     int RHSC = (int)RHS->getValue();
 339     if ((RHSC & 3) == 0) {  // The constant is implicitly multiplied by 4.
 340       RHSC >>= 2;
 341       if ((RHSC >= 0 && RHSC < 256) ||
 342           (RHSC < 0 && RHSC > -256)) { // note -256 itself isn't allowed.
 343         Base = N.getOperand(0);
 344         if (Base.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 345           int FI = cast<FrameIndexSDNode>(Base)->getIndex();
 346           Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 347         }
 348
 349         ARM_AM::AddrOpc AddSub = ARM_AM::add;
 350         if (RHSC < 0) {
 351           AddSub = ARM_AM::sub;
 352           RHSC = - RHSC;
 353         }
 354         Offset = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM5Opc(AddSub, RHSC),
 355                                            MVT::i32);
 356         return true;
 357       }
 358     }
 359   }
 360
 361   Base = N;
 362   Offset = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getAM5Opc(ARM_AM::add, 0),
 363                                      MVT::i32);
 364   return true;
 365 }
 366
 367 bool ARMDAGToDAGISel::SelectAddrModePC(SDOperand Op, SDOperand N,
 368                                         SDOperand &Offset, SDOperand &Label) {
 369   if (N.getOpcode() == ARMISD::PIC_ADD && N.hasOneUse()) {
 370     Offset = N.getOperand(0);
 371     SDOperand N1 = N.getOperand(1);
 372     Label  = CurDAG->getTargetConstant(cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue(),
 373                                        MVT::i32);
 374     return true;
 375   }
 376   return false;
 377 }
 378
 379 bool ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeRR(SDOperand Op, SDOperand N,
 380                                             SDOperand &Base, SDOperand &Offset){
 381   if (N.getOpcode() != ISD::ADD) {
 382     Base = N;
 383     // We must materialize a zero in a reg! Returning an constant here won't
 384     // work since its node is -1 so it won't get added to the selection queue.
 385     // Explicitly issue a tMOVri8 node!
 386     Offset = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ARM::tMOVi8, MVT::i32,
 387                                     CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32)), 0);
 388     return true;
 389   }
 390
 391   Base = N.getOperand(0);
 392   Offset = N.getOperand(1);
 393   return true;
 394 }
 395
 396 bool
 397 ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeRI5(SDOperand Op, SDOperand N,
 398                                         unsigned Scale, SDOperand &Base,
 399                                         SDOperand &OffImm, SDOperand &Offset) {
 400   if (Scale == 4) {
 401     SDOperand TmpBase, TmpOffImm;
 402     if (SelectThumbAddrModeSP(Op, N, TmpBase, TmpOffImm))
 403       return false;  // We want to select tLDRspi / tSTRspi instead.
 404     if (N.getOpcode() == ARMISD::Wrapper &&
 405         N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TargetConstantPool)
 406       return false;  // We want to select tLDRpci instead.
 407   }
 408
 409   if (N.getOpcode() != ISD::ADD) {
 410     Base = (N.getOpcode() == ARMISD::Wrapper) ? N.getOperand(0) : N;
 411     Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 412     OffImm = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
 413     return true;
 414   }
 415
 416   // Thumb does not have [sp, r] address mode.
 417   RegisterSDNode *LHSR = dyn_cast<RegisterSDNode>(N.getOperand(0));
 418   RegisterSDNode *RHSR = dyn_cast<RegisterSDNode>(N.getOperand(1));
 419   if ((LHSR && LHSR->getReg() == ARM::SP) ||
 420       (RHSR && RHSR->getReg() == ARM::SP)) {
 421     Base = N;
 422     Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 423     OffImm = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
 424     return true;
 425   }
 426
 427   // If the RHS is + imm5 * scale, fold into addr mode.
 428   if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 429     int RHSC = (int)RHS->getValue();
 430     if ((RHSC & (Scale-1)) == 0) {  // The constant is implicitly multiplied.
 431       RHSC /= Scale;
 432       if (RHSC >= 0 && RHSC < 32) {
 433         Base = N.getOperand(0);
 434         Offset = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 435         OffImm = CurDAG->getTargetConstant(RHSC, MVT::i32);
 436         return true;
 437       }
 438     }
 439   }
 440
 441   Base = N.getOperand(0);
 442   Offset = N.getOperand(1);
 443   OffImm = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
 444   return true;
 445 }
 446
 447 bool ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeS1(SDOperand Op, SDOperand N,
 448                                             SDOperand &Base, SDOperand &OffImm,
 449                                             SDOperand &Offset) {
 450   return SelectThumbAddrModeRI5(Op, N, 1, Base, OffImm, Offset);
 451 }
 452
 453 bool ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeS2(SDOperand Op, SDOperand N,
 454                                             SDOperand &Base, SDOperand &OffImm,
 455                                             SDOperand &Offset) {
 456   return SelectThumbAddrModeRI5(Op, N, 2, Base, OffImm, Offset);
 457 }
 458
 459 bool ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeS4(SDOperand Op, SDOperand N,
 460                                             SDOperand &Base, SDOperand &OffImm,
 461                                             SDOperand &Offset) {
 462   return SelectThumbAddrModeRI5(Op, N, 4, Base, OffImm, Offset);
 463 }
 464
 465 bool ARMDAGToDAGISel::SelectThumbAddrModeSP(SDOperand Op, SDOperand N,
 466                                            SDOperand &Base, SDOperand &OffImm) {
 467   if (N.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 468     int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 469     Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 470     OffImm = CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32);
 471     return true;
 472   }
 473
 474   if (N.getOpcode() != ISD::ADD)
 475     return false;
 476
 477   RegisterSDNode *LHSR = dyn_cast<RegisterSDNode>(N.getOperand(0));
 478   if (N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::FrameIndex ||
 479       (LHSR && LHSR->getReg() == ARM::SP)) {
 480     // If the RHS is + imm8 * scale, fold into addr mode.
 481     if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 482       int RHSC = (int)RHS->getValue();
 483       if ((RHSC & 3) == 0) {  // The constant is implicitly multiplied.
 484         RHSC >>= 2;
 485         if (RHSC >= 0 && RHSC < 256) {
 486           Base = N.getOperand(0);
 487           if (Base.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 488             int FI = cast<FrameIndexSDNode>(Base)->getIndex();
 489             Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 490           }
 491           OffImm = CurDAG->getTargetConstant(RHSC, MVT::i32);
 492           return true;
 493         }
 494       }
 495     }
 496   }
 497
 498   return false;
 499 }
 500
 501 bool ARMDAGToDAGISel::SelectShifterOperandReg(SDOperand Op,
 502                                               SDOperand N,
 503                                               SDOperand &BaseReg,
 504                                               SDOperand &ShReg,
 505                                               SDOperand &Opc) {
 506   ARM_AM::ShiftOpc ShOpcVal = ARM_AM::getShiftOpcForNode(N);
 507
 508   // Don't match base register only case. That is matched to a separate
 509   // lower complexity pattern with explicit register operand.
 510   if (ShOpcVal == ARM_AM::no_shift) return false;
 511
 512   BaseReg = N.getOperand(0);
 513   unsigned ShImmVal = 0;
 514   if (ConstantSDNode *RHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 515     ShReg = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
 516     ShImmVal = RHS->getValue() & 31;
 517   } else {
 518     ShReg = N.getOperand(1);
 519   }
 520   Opc = CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getSORegOpc(ShOpcVal, ShImmVal),
 521                                   MVT::i32);
 522   return true;
 523 }
 524
 525 /// getAL - Returns a ARMCC::AL immediate node.
 526 static inline SDOperand getAL(SelectionDAG *CurDAG) {
 527   return CurDAG->getTargetConstant((uint64_t)ARMCC::AL, MVT::i32);
 528 }
 529
 530
 531 SDNode *ARMDAGToDAGISel::Select(SDOperand Op) {
 532   SDNode *N = Op.Val;
 533   unsigned Opcode = N->getOpcode();
 534
 535   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < ARMISD::FIRST_NUMBER)
 536     return NULL;   // Already selected.
 537
 538   switch (N->getOpcode()) {
 539   default: break;
 540   case ISD::Constant: {
 541     unsigned Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getValue();
 542     bool UseCP = true;
 543     if (Subtarget->isThumb())
 544       UseCP = (Val > 255 &&                          // MOV
 545                ~Val > 255 &&                         // MOV + MVN
 546                !ARM_AM::isThumbImmShiftedVal(Val));  // MOV + LSL
 547     else
 548       UseCP = (ARM_AM::getSOImmVal(Val) == -1 &&     // MOV
 549                ARM_AM::getSOImmVal(~Val) == -1 &&    // MVN
 550                !ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(Val));     // two instrs.
 551     if (UseCP) {
 552       SDOperand CPIdx =
 553         CurDAG->getTargetConstantPool(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Val),
 554                                       TLI.getPointerTy());
 555
 556       SDNode *ResNode;
 557       if (Subtarget->isThumb())
 558         ResNode = CurDAG->getTargetNode(ARM::tLDRcp, MVT::i32, MVT::Other,
 559                                         CPIdx, CurDAG->getEntryNode());
 560       else {
 561         SDOperand Ops[] = {
 562           CPIdx,
 563           CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 564           CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32),
 565           getAL(CurDAG),
 566           CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 567           CurDAG->getEntryNode()
 568         };
 569         ResNode=CurDAG->getTargetNode(ARM::LDRcp, MVT::i32, MVT::Other, Ops, 6);
 570       }
 571       ReplaceUses(Op, SDOperand(ResNode, 0));
 572       return NULL;
 573     }
 574
 575     // Other cases are autogenerated.
 576     break;
 577   }
 578   case ISD::FrameIndex: {
 579     // Selects to ADDri FI, 0 which in turn will become ADDri SP, imm.
 580     int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 581     SDOperand TFI = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
 582     if (Subtarget->isThumb())
 583       return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::tADDrSPi, MVT::i32, TFI,
 584                                   CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32));
 585     else {
 586       SDOperand Ops[] = { TFI, CurDAG->getTargetConstant(0, MVT::i32),
 587                           getAL(CurDAG), CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 588                           CurDAG->getRegister(0, MVT::i32) };
 589       return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::ADDri, MVT::i32, Ops, 5);
 590     }
 591   }
 592   case ISD::ADD: {
 593     // Select add sp, c to tADDhirr.
 594     SDOperand N0 = Op.getOperand(0);
 595     SDOperand N1 = Op.getOperand(1);
 596     RegisterSDNode *LHSR = dyn_cast<RegisterSDNode>(Op.getOperand(0));
 597     RegisterSDNode *RHSR = dyn_cast<RegisterSDNode>(Op.getOperand(1));
 598     if (LHSR && LHSR->getReg() == ARM::SP) {
 599       std::swap(N0, N1);
 600       std::swap(LHSR, RHSR);
 601     }
 602     if (RHSR && RHSR->getReg() == ARM::SP) {
 603       AddToISelQueue(N0);
 604       AddToISelQueue(N1);
 605       return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::tADDhirr, Op.getValueType(), N0, N1);
 606     }
 607     break;
 608   }
 609   case ISD::MUL:
 610     if (Subtarget->isThumb())
 611       break;
 612     if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
 613       unsigned RHSV = C->getValue();
 614       if (!RHSV) break;
 615       if (isPowerOf2_32(RHSV-1)) {  // 2^n+1?
 616         SDOperand V = Op.getOperand(0);
 617         AddToISelQueue(V);
 618         unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOpc(ARM_AM::lsl, Log2_32(RHSV-1));
 619         SDOperand Ops[] = { V, V, CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 620                             CurDAG->getTargetConstant(ShImm, MVT::i32),
 621                             getAL(CurDAG), CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 622                             CurDAG->getRegister(0, MVT::i32) };
 623         return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::ADDrs, MVT::i32, Ops, 7);
 624       }
 625       if (isPowerOf2_32(RHSV+1)) {  // 2^n-1?
 626         SDOperand V = Op.getOperand(0);
 627         AddToISelQueue(V);
 628         unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOpc(ARM_AM::lsl, Log2_32(RHSV+1));
 629         SDOperand Ops[] = { V, V, CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 630                             CurDAG->getTargetConstant(ShImm, MVT::i32),
 631                             getAL(CurDAG), CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 632                             CurDAG->getRegister(0, MVT::i32) };
 633         return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::RSBrs, MVT::i32, Ops, 7);
 634       }
 635     }
 636     break;
 637   case ARMISD::FMRRD:
 638     AddToISelQueue(Op.getOperand(0));
 639     return CurDAG->getTargetNode(ARM::FMRRD, MVT::i32, MVT::i32,
 640                                  Op.getOperand(0), getAL(CurDAG),
 641                                  CurDAG->getRegister(0, MVT::i32));
 642   case ISD::UMUL_LOHI: {
 643     AddToISelQueue(Op.getOperand(0));
 644     AddToISelQueue(Op.getOperand(1));
 645     SDOperand Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 646                         getAL(CurDAG), CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 647                         CurDAG->getRegister(0, MVT::i32) };
 648     return CurDAG->getTargetNode(ARM::UMULL, MVT::i32, MVT::i32, Ops, 5);
 649   }
 650   case ISD::SMUL_LOHI: {
 651     AddToISelQueue(Op.getOperand(0));
 652     AddToISelQueue(Op.getOperand(1));
 653     SDOperand Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 654                         getAL(CurDAG), CurDAG->getRegister(0, MVT::i32),
 655                         CurDAG->getRegister(0, MVT::i32) };
 656     return CurDAG->getTargetNode(ARM::SMULL, MVT::i32, MVT::i32, Ops, 5);
 657   }
 658   case ISD::LOAD: {
 659     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Op);
 660     ISD::MemIndexedMode AM = LD->getAddressingMode();
 661     MVT LoadedVT = LD->getMemoryVT();
 662     if (AM != ISD::UNINDEXED) {
 663       SDOperand Offset, AMOpc;
 664       bool isPre = (AM == ISD::PRE_INC) || (AM == ISD::PRE_DEC);
 665       unsigned Opcode = 0;
 666       bool Match = false;
 667       if (LoadedVT == MVT::i32 &&
 668           SelectAddrMode2Offset(Op, LD->getOffset(), Offset, AMOpc)) {
 669         Opcode = isPre ? ARM::LDR_PRE : ARM::LDR_POST;
 670         Match = true;
 671       } else if (LoadedVT == MVT::i16 &&
 672                  SelectAddrMode3Offset(Op, LD->getOffset(), Offset, AMOpc)) {
 673         Match = true;
 674         Opcode = (LD->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD)
 675           ? (isPre ? ARM::LDRSH_PRE : ARM::LDRSH_POST)
 676           : (isPre ? ARM::LDRH_PRE : ARM::LDRH_POST);
 677       } else if (LoadedVT == MVT::i8 || LoadedVT == MVT::i1) {
 678         if (LD->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
 679           if (SelectAddrMode3Offset(Op, LD->getOffset(), Offset, AMOpc)) {
 680             Match = true;
 681             Opcode = isPre ? ARM::LDRSB_PRE : ARM::LDRSB_POST;
 682           }
 683         } else {
 684           if (SelectAddrMode2Offset(Op, LD->getOffset(), Offset, AMOpc)) {
 685             Match = true;
 686             Opcode = isPre ? ARM::LDRB_PRE : ARM::LDRB_POST;
 687           }
 688         }
 689       }
 690
 691       if (Match) {
 692         SDOperand Chain = LD->getChain();
 693         SDOperand Base = LD->getBasePtr();
 694         AddToISelQueue(Chain);
 695         AddToISelQueue(Base);
 696         AddToISelQueue(Offset);
 697         SDOperand Ops[]= { Base, Offset, AMOpc, getAL(CurDAG),
 698                            CurDAG->getRegister(0, MVT::i32), Chain };
 699         return CurDAG->getTargetNode(Opcode, MVT::i32, MVT::i32,
 700                                      MVT::Other, Ops, 6);
 701       }
 702     }
 703     // Other cases are autogenerated.
 704     break;
 705   }
 706   case ARMISD::BRCOND: {
 707     // Pattern: (ARMbrcond:void (bb:Other):$dst, (imm:i32):$cc)
 708     // Emits: (Bcc:void (bb:Other):$dst, (imm:i32):$cc)
 709     // Pattern complexity = 6  cost = 1  size = 0
 710
 711     // Pattern: (ARMbrcond:void (bb:Other):$dst, (imm:i32):$cc)
 712     // Emits: (tBcc:void (bb:Other):$dst, (imm:i32):$cc)
 713     // Pattern complexity = 6  cost = 1  size = 0
 714
 715     unsigned Opc = Subtarget->isThumb() ? ARM::tBcc : ARM::Bcc;
 716     SDOperand Chain = Op.getOperand(0);
 717     SDOperand N1 = Op.getOperand(1);
 718     SDOperand N2 = Op.getOperand(2);
 719     SDOperand N3 = Op.getOperand(3);
 720     SDOperand InFlag = Op.getOperand(4);
 721     assert(N1.getOpcode() == ISD::BasicBlock);
 722     assert(N2.getOpcode() == ISD::Constant);
 723     assert(N3.getOpcode() == ISD::Register);
 724
 725     AddToISelQueue(Chain);
 726     AddToISelQueue(N1);
 727     AddToISelQueue(InFlag);
 728     SDOperand Tmp2 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 729                                cast<ConstantSDNode>(N2)->getValue()), MVT::i32);
 730     SDOperand Ops[] = { N1, Tmp2, N3, Chain, InFlag };
 731     SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 5);
 732     Chain = SDOperand(ResNode, 0);
 733     if (Op.Val->getNumValues() == 2) {
 734       InFlag = SDOperand(ResNode, 1);
 735       ReplaceUses(SDOperand(Op.Val, 1), InFlag);
 736     }
 737     ReplaceUses(SDOperand(Op.Val, 0), SDOperand(Chain.Val, Chain.ResNo));
 738     return NULL;
 739   }
 740   case ARMISD::CMOV: {
 741     bool isThumb = Subtarget->isThumb();
 742     MVT VT = Op.getValueType();
 743     SDOperand N0 = Op.getOperand(0);
 744     SDOperand N1 = Op.getOperand(1);
 745     SDOperand N2 = Op.getOperand(2);
 746     SDOperand N3 = Op.getOperand(3);
 747     SDOperand InFlag = Op.getOperand(4);
 748     assert(N2.getOpcode() == ISD::Constant);
 749     assert(N3.getOpcode() == ISD::Register);
 750
 751     // Pattern: (ARMcmov:i32 GPR:i32:$false, so_reg:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 752     // Emits: (MOVCCs:i32 GPR:i32:$false, so_reg:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 753     // Pattern complexity = 18  cost = 1  size = 0
 754     SDOperand CPTmp0;
 755     SDOperand CPTmp1;
 756     SDOperand CPTmp2;
 757     if (!isThumb && VT == MVT::i32 &&
 758         SelectShifterOperandReg(Op, N1, CPTmp0, CPTmp1, CPTmp2)) {
 759       AddToISelQueue(N0);
 760       AddToISelQueue(CPTmp0);
 761       AddToISelQueue(CPTmp1);
 762       AddToISelQueue(CPTmp2);
 763       AddToISelQueue(InFlag);
 764       SDOperand Tmp2 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 765                                cast<ConstantSDNode>(N2)->getValue()), MVT::i32);
 766       SDOperand Ops[] = { N0, CPTmp0, CPTmp1, CPTmp2, Tmp2, N3, InFlag };
 767       return CurDAG->SelectNodeTo(Op.Val, ARM::MOVCCs, MVT::i32, Ops, 7);
 768     }
 769
 770     // Pattern: (ARMcmov:i32 GPR:i32:$false,
 771     //             (imm:i32)<<P:Predicate_so_imm>><<X:so_imm_XFORM>>:$true,
 772     //             (imm:i32):$cc)
 773     // Emits: (MOVCCi:i32 GPR:i32:$false,
 774     //           (so_imm_XFORM:i32 (imm:i32):$true), (imm:i32):$cc)
 775     // Pattern complexity = 10  cost = 1  size = 0
 776     if (VT == MVT::i32 &&
 777         N3.getOpcode() == ISD::Constant &&
 778         Predicate_so_imm(N3.Val)) {
 779       AddToISelQueue(N0);
 780       AddToISelQueue(InFlag);
 781       SDOperand Tmp1 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 782                                cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue()), MVT::i32);
 783       Tmp1 = Transform_so_imm_XFORM(Tmp1.Val);
 784       SDOperand Tmp2 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 785                                cast<ConstantSDNode>(N2)->getValue()), MVT::i32);
 786       SDOperand Ops[] = { N0, Tmp1, Tmp2, N3, InFlag };
 787       return CurDAG->SelectNodeTo(Op.Val, ARM::MOVCCi, MVT::i32, Ops, 5);
 788     }
 789
 790     // Pattern: (ARMcmov:i32 GPR:i32:$false, GPR:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 791     // Emits: (MOVCCr:i32 GPR:i32:$false, GPR:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 792     // Pattern complexity = 6  cost = 1  size = 0
 793     //
 794     // Pattern: (ARMcmov:i32 GPR:i32:$false, GPR:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 795     // Emits: (tMOVCCr:i32 GPR:i32:$false, GPR:i32:$true, (imm:i32):$cc)
 796     // Pattern complexity = 6  cost = 11  size = 0
 797     //
 798     // Also FCPYScc and FCPYDcc.
 799     AddToISelQueue(N0);
 800     AddToISelQueue(N1);
 801     AddToISelQueue(InFlag);
 802     SDOperand Tmp2 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 803                                cast<ConstantSDNode>(N2)->getValue()), MVT::i32);
 804     SDOperand Ops[] = { N0, N1, Tmp2, N3, InFlag };
 805     unsigned Opc = 0;
 806     switch (VT.getSimpleVT()) {
 807     default: assert(false && "Illegal conditional move type!");
 808       break;
 809     case MVT::i32:
 810       Opc = isThumb ? ARM::tMOVCCr : ARM::MOVCCr;
 811       break;
 812     case MVT::f32:
 813       Opc = ARM::FCPYScc;
 814       break;
 815     case MVT::f64:
 816       Opc = ARM::FCPYDcc;
 817       break;
 818     }
 819     return CurDAG->SelectNodeTo(Op.Val, Opc, VT, Ops, 5);
 820   }
 821   case ARMISD::CNEG: {
 822     MVT VT = Op.getValueType();
 823     SDOperand N0 = Op.getOperand(0);
 824     SDOperand N1 = Op.getOperand(1);
 825     SDOperand N2 = Op.getOperand(2);
 826     SDOperand N3 = Op.getOperand(3);
 827     SDOperand InFlag = Op.getOperand(4);
 828     assert(N2.getOpcode() == ISD::Constant);
 829     assert(N3.getOpcode() == ISD::Register);
 830
 831     AddToISelQueue(N0);
 832     AddToISelQueue(N1);
 833     AddToISelQueue(InFlag);
 834     SDOperand Tmp2 = CurDAG->getTargetConstant(((unsigned)
 835                                cast<ConstantSDNode>(N2)->getValue()), MVT::i32);
 836     SDOperand Ops[] = { N0, N1, Tmp2, N3, InFlag };
 837     unsigned Opc = 0;
 838     switch (VT.getSimpleVT()) {
 839     default: assert(false && "Illegal conditional move type!");
 840       break;
 841     case MVT::f32:
 842       Opc = ARM::FNEGScc;
 843       break;
 844     case MVT::f64:
 845       Opc = ARM::FNEGDcc;
 846       break;
 847     }
 848     return CurDAG->SelectNodeTo(Op.Val, Opc, VT, Ops, 5);
 849   }
 850   }
 851   return SelectCode(Op);
 852 }
 853
 854 /// createARMISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
 855 /// ARM-specific DAG, ready for instruction scheduling.
 856 ///
 857 FunctionPass *llvm::createARMISelDag(ARMTargetMachine &TM) {
 858   return new ARMDAGToDAGISel(TM);
 859 }