lib/Target/ARM/ARMISelLowering.h

   1 //===-- ARMISelLowering.h - ARM DAG Lowering Interface ----------*- 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 defines the interfaces that ARM uses to lower LLVM code into a
  11 // selection DAG.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef ARMISELLOWERING_H
  16 #define ARMISELLOWERING_H
  17
  18 #include "ARMSubtarget.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  24 #include <vector>
  25
  26 namespace llvm {
  27   class ARMConstantPoolValue;
  28
  29   namespace ARMISD {
  30     // ARM Specific DAG Nodes
  31     enum NodeType {
  32       // Start the numbering where the builtin ops and target ops leave off.
  33       FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
  34
  35       Wrapper,      // Wrapper - A wrapper node for TargetConstantPool,
  36                     // TargetExternalSymbol, and TargetGlobalAddress.
  37       WrapperJT,    // WrapperJT - A wrapper node for TargetJumpTable
  38
  39       CALL,         // Function call.
  40       CALL_PRED,    // Function call that's predicable.
  41       CALL_NOLINK,  // Function call with branch not branch-and-link.
  42       tCALL,        // Thumb function call.
  43       BRCOND,       // Conditional branch.
  44       BR_JT,        // Jumptable branch.
  45       BR2_JT,       // Jumptable branch (2 level - jumptable entry is a jump).
  46       RET_FLAG,     // Return with a flag operand.
  47
  48       PIC_ADD,      // Add with a PC operand and a PIC label.
  49
  50       CMP,          // ARM compare instructions.
  51       CMPZ,         // ARM compare that sets only Z flag.
  52       CMPFP,        // ARM VFP compare instruction, sets FPSCR.
  53       CMPFPw0,      // ARM VFP compare against zero instruction, sets FPSCR.
  54       FMSTAT,       // ARM fmstat instruction.
  55       CMOV,         // ARM conditional move instructions.
  56       CNEG,         // ARM conditional negate instructions.
  57
  58       BCC_i64,
  59
  60       RBIT,         // ARM bitreverse instruction
  61
  62       FTOSI,        // FP to sint within a FP register.
  63       FTOUI,        // FP to uint within a FP register.
  64       SITOF,        // sint to FP within a FP register.
  65       UITOF,        // uint to FP within a FP register.
  66
  67       SRL_FLAG,     // V,Flag = srl_flag X -> srl X, 1 + save carry out.
  68       SRA_FLAG,     // V,Flag = sra_flag X -> sra X, 1 + save carry out.
  69       RRX,          // V = RRX X, Flag     -> srl X, 1 + shift in carry flag.
  70
  71       VMOVRRD,      // double to two gprs.
  72       VMOVDRR,      // Two gprs to double.
  73
  74       EH_SJLJ_SETJMP,         // SjLj exception handling setjmp.
  75       EH_SJLJ_LONGJMP,        // SjLj exception handling longjmp.
  76       EH_SJLJ_DISPATCHSETUP,  // SjLj exception handling dispatch setup.
  77
  78       TC_RETURN,    // Tail call return pseudo.
  79
  80       THREAD_POINTER,
  81
  82       DYN_ALLOC,    // Dynamic allocation on the stack.
  83
  84       MEMBARRIER,   // Memory barrier (DMB)
  85       MEMBARRIER_MCR, // Memory barrier (MCR)
  86
  87       VCEQ,         // Vector compare equal.
  88       VCGE,         // Vector compare greater than or equal.
  89       VCGEU,        // Vector compare unsigned greater than or equal.
  90       VCGT,         // Vector compare greater than.
  91       VCGTU,        // Vector compare unsigned greater than.
  92       VTST,         // Vector test bits.
  93
  94       // Vector shift by immediate:
  95       VSHL,         // ...left
  96       VSHRs,        // ...right (signed)
  97       VSHRu,        // ...right (unsigned)
  98       VSHLLs,       // ...left long (signed)
  99       VSHLLu,       // ...left long (unsigned)
 100       VSHLLi,       // ...left long (with maximum shift count)
 101       VSHRN,        // ...right narrow
 102
 103       // Vector rounding shift by immediate:
 104       VRSHRs,       // ...right (signed)
 105       VRSHRu,       // ...right (unsigned)
 106       VRSHRN,       // ...right narrow
 107
 108       // Vector saturating shift by immediate:
 109       VQSHLs,       // ...left (signed)
 110       VQSHLu,       // ...left (unsigned)
 111       VQSHLsu,      // ...left (signed to unsigned)
 112       VQSHRNs,      // ...right narrow (signed)
 113       VQSHRNu,      // ...right narrow (unsigned)
 114       VQSHRNsu,     // ...right narrow (signed to unsigned)
 115
 116       // Vector saturating rounding shift by immediate:
 117       VQRSHRNs,     // ...right narrow (signed)
 118       VQRSHRNu,     // ...right narrow (unsigned)
 119       VQRSHRNsu,    // ...right narrow (signed to unsigned)
 120
 121       // Vector shift and insert:
 122       VSLI,         // ...left
 123       VSRI,         // ...right
 124
 125       // Vector get lane (VMOV scalar to ARM core register)
 126       // (These are used for 8- and 16-bit element types only.)
 127       VGETLANEu,    // zero-extend vector extract element
 128       VGETLANEs,    // sign-extend vector extract element
 129
 130       // Vector move immediate and move negated immediate:
 131       VMOVIMM,
 132       VMVNIMM,
 133
 134       // Vector duplicate:
 135       VDUP,
 136       VDUPLANE,
 137
 138       // Vector shuffles:
 139       VEXT,         // extract
 140       VREV64,       // reverse elements within 64-bit doublewords
 141       VREV32,       // reverse elements within 32-bit words
 142       VREV16,       // reverse elements within 16-bit halfwords
 143       VZIP,         // zip (interleave)
 144       VUZP,         // unzip (deinterleave)
 145       VTRN,         // transpose
 146
 147       // Vector multiply long:
 148       VMULLs,       // ...signed
 149       VMULLu,       // ...unsigned
 150
 151       // Operands of the standard BUILD_VECTOR node are not legalized, which
 152       // is fine if BUILD_VECTORs are always lowered to shuffles or other
 153       // operations, but for ARM some BUILD_VECTORs are legal as-is and their
 154       // operands need to be legalized.  Define an ARM-specific version of
 155       // BUILD_VECTOR for this purpose.
 156       BUILD_VECTOR,
 157
 158       // Floating-point max and min:
 159       FMAX,
 160       FMIN,
 161
 162       // Bit-field insert
 163       BFI
 164     };
 165   }
 166
 167   /// Define some predicates that are used for node matching.
 168   namespace ARM {
 169     /// getVFPf32Imm / getVFPf64Imm - If the given fp immediate can be
 170     /// materialized with a VMOV.f32 / VMOV.f64 (i.e. fconsts / fconstd)
 171     /// instruction, returns its 8-bit integer representation. Otherwise,
 172     /// returns -1.
 173     int getVFPf32Imm(const APFloat &FPImm);
 174     int getVFPf64Imm(const APFloat &FPImm);
 175     bool isBitFieldInvertedMask(unsigned v);
 176   }
 177
 178   //===--------------------------------------------------------------------===//
 179   //  ARMTargetLowering - ARM Implementation of the TargetLowering interface
 180
 181   class ARMTargetLowering : public TargetLowering {
 182   public:
 183     explicit ARMTargetLowering(TargetMachine &TM);
 184
 185     virtual unsigned getJumpTableEncoding(void) const;
 186
 187     virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 188
 189     /// ReplaceNodeResults - Replace the results of node with an illegal result
 190     /// type with new values built out of custom code.
 191     ///
 192     virtual void ReplaceNodeResults(SDNode *N, SmallVectorImpl<SDValue>&Results,
 193                                     SelectionDAG &DAG) const;
 194
 195     virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
 196
 197     virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
 198
 199     virtual MachineBasicBlock *
 200       EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
 201                                   MachineBasicBlock *MBB) const;
 202
 203     /// allowsUnalignedMemoryAccesses - Returns true if the target allows
 204     /// unaligned memory accesses. of the specified type.
 205     /// FIXME: Add getOptimalMemOpType to implement memcpy with NEON?
 206     virtual bool allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT VT) const;
 207
 208     /// isLegalAddressingMode - Return true if the addressing mode represented
 209     /// by AM is legal for this target, for a load/store of the specified type.
 210     virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, const Type *Ty)const;
 211     bool isLegalT2ScaledAddressingMode(const AddrMode &AM, EVT VT) const;
 212
 213     /// isLegalICmpImmediate - Return true if the specified immediate is legal
 214     /// icmp immediate, that is the target has icmp instructions which can
 215     /// compare a register against the immediate without having to materialize
 216     /// the immediate into a register.
 217     virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const;
 218
 219     /// getPreIndexedAddressParts - returns true by value, base pointer and
 220     /// offset pointer and addressing mode by reference if the node's address
 221     /// can be legally represented as pre-indexed load / store address.
 222     virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode *N, SDValue &Base,
 223                                            SDValue &Offset,
 224                                            ISD::MemIndexedMode &AM,
 225                                            SelectionDAG &DAG) const;
 226
 227     /// getPostIndexedAddressParts - returns true by value, base pointer and
 228     /// offset pointer and addressing mode by reference if this node can be
 229     /// combined with a load / store to form a post-indexed load / store.
 230     virtual bool getPostIndexedAddressParts(SDNode *N, SDNode *Op,
 231                                             SDValue &Base, SDValue &Offset,
 232                                             ISD::MemIndexedMode &AM,
 233                                             SelectionDAG &DAG) const;
 234
 235     virtual void computeMaskedBitsForTargetNode(const SDValue Op,
 236                                                 const APInt &Mask,
 237                                                 APInt &KnownZero,
 238                                                 APInt &KnownOne,
 239                                                 const SelectionDAG &DAG,
 240                                                 unsigned Depth) const;
 241
 242
 243     ConstraintType getConstraintType(const std::string &Constraint) const;
 244
 245     /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
 246     /// The operand object must already have been set up with the operand type.
 247     ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
 248       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
 249
 250     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*>
 251       getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 252                                    EVT VT) const;
 253     std::vector<unsigned>
 254     getRegClassForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 255                                       EVT VT) const;
 256
 257     /// LowerAsmOperandForConstraint - Lower the specified operand into the Ops
 258     /// vector.  If it is invalid, don't add anything to Ops. If hasMemory is
 259     /// true it means one of the asm constraint of the inline asm instruction
 260     /// being processed is 'm'.
 261     virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
 262                                               char ConstraintLetter,
 263                                               std::vector<SDValue> &Ops,
 264                                               SelectionDAG &DAG) const;
 265
 266     const ARMSubtarget* getSubtarget() const {
 267       return Subtarget;
 268     }
 269
 270     /// getRegClassFor - Return the register class that should be used for the
 271     /// specified value type.
 272     virtual TargetRegisterClass *getRegClassFor(EVT VT) const;
 273
 274     /// getFunctionAlignment - Return the Log2 alignment of this function.
 275     virtual unsigned getFunctionAlignment(const Function *F) const;
 276
 277     /// getMaximalGlobalOffset - Returns the maximal possible offset which can
 278     /// be used for loads / stores from the global.
 279     virtual unsigned getMaximalGlobalOffset() const;
 280
 281     /// createFastISel - This method returns a target specific FastISel object,
 282     /// or null if the target does not support "fast" ISel.
 283     virtual FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo) const;
 284
 285     Sched::Preference getSchedulingPreference(SDNode *N) const;
 286
 287     unsigned getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
 288                                  MachineFunction &MF) const;
 289
 290     bool isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &M, EVT VT) const;
 291     bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
 292
 293     /// isFPImmLegal - Returns true if the target can instruction select the
 294     /// specified FP immediate natively. If false, the legalizer will
 295     /// materialize the FP immediate as a load from a constant pool.
 296     virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const;
 297
 298     virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &Info,
 299                                     const CallInst &I,
 300                                     unsigned Intrinsic) const;
 301   protected:
 302     std::pair<const TargetRegisterClass*, uint8_t>
 303     findRepresentativeClass(EVT VT) const;
 304
 305   private:
 306     /// Subtarget - Keep a pointer to the ARMSubtarget around so that we can
 307     /// make the right decision when generating code for different targets.
 308     const ARMSubtarget *Subtarget;
 309
 310     const TargetRegisterInfo *RegInfo;
 311
 312     const InstrItineraryData *Itins;
 313
 314     /// ARMPCLabelIndex - Keep track of the number of ARM PC labels created.
 315     ///
 316     unsigned ARMPCLabelIndex;
 317
 318     void addTypeForNEON(EVT VT, EVT PromotedLdStVT, EVT PromotedBitwiseVT);
 319     void addDRTypeForNEON(EVT VT);
 320     void addQRTypeForNEON(EVT VT);
 321
 322     typedef SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 8> RegsToPassVector;
 323     void PassF64ArgInRegs(DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 324                           SDValue Chain, SDValue &Arg,
 325                           RegsToPassVector &RegsToPass,
 326                           CCValAssign &VA, CCValAssign &NextVA,
 327                           SDValue &StackPtr,
 328                           SmallVector<SDValue, 8> &MemOpChains,
 329                           ISD::ArgFlagsTy Flags) const;
 330     SDValue GetF64FormalArgument(CCValAssign &VA, CCValAssign &NextVA,
 331                                  SDValue &Root, SelectionDAG &DAG,
 332                                  DebugLoc dl) const;
 333
 334     CCAssignFn *CCAssignFnForNode(CallingConv::ID CC, bool Return,
 335                                   bool isVarArg) const;
 336     SDValue LowerMemOpCallTo(SDValue Chain, SDValue StackPtr, SDValue Arg,
 337                              DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 338                              const CCValAssign &VA,
 339                              ISD::ArgFlagsTy Flags) const;
 340     SDValue LowerEH_SJLJ_SETJMP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 341     SDValue LowerEH_SJLJ_LONGJMP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 342     SDValue LowerEH_SJLJ_DISPATCHSETUP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 343     SDValue LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
 344                                     const ARMSubtarget *Subtarget) const;
 345     SDValue LowerBlockAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 346     SDValue LowerGlobalAddressDarwin(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 347     SDValue LowerGlobalAddressELF(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 348     SDValue LowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 349     SDValue LowerToTLSGeneralDynamicModel(GlobalAddressSDNode *GA,
 350                                             SelectionDAG &DAG) const;
 351     SDValue LowerToTLSExecModels(GlobalAddressSDNode *GA,
 352                                    SelectionDAG &DAG) const;
 353     SDValue LowerGLOBAL_OFFSET_TABLE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 354     SDValue LowerBR_JT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 355     SDValue LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 356     SDValue LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 357     SDValue LowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 358     SDValue LowerFCOPYSIGN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 359     SDValue LowerRETURNADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 360     SDValue LowerFRAMEADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 361     SDValue LowerShiftRightParts(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 362     SDValue LowerShiftLeftParts(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 363     SDValue LowerFLT_ROUNDS_(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 364
 365     SDValue LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag,
 366                             CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 367                             const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 368                             DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 369                             SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 370
 371     virtual SDValue
 372       LowerFormalArguments(SDValue Chain,
 373                            CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 374                            const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 375                            DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 376                            SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 377
 378     virtual SDValue
 379       LowerCall(SDValue Chain, SDValue Callee,
 380                 CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 381                 bool &isTailCall,
 382                 const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 383                 const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 384                 const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 385                 DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 386                 SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 387
 388     /// IsEligibleForTailCallOptimization - Check whether the call is eligible
 389     /// for tail call optimization. Targets which want to do tail call
 390     /// optimization should implement this function.
 391     bool IsEligibleForTailCallOptimization(SDValue Callee,
 392                                            CallingConv::ID CalleeCC,
 393                                            bool isVarArg,
 394                                            bool isCalleeStructRet,
 395                                            bool isCallerStructRet,
 396                                     const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 397                                     const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 398                                     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 399                                            SelectionDAG& DAG) const;
 400     virtual SDValue
 401       LowerReturn(SDValue Chain,
 402                   CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 403                   const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 404                   const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 405                   DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG) const;
 406
 407     SDValue getARMCmp(SDValue LHS, SDValue RHS, ISD::CondCode CC,
 408                       SDValue &ARMcc, SelectionDAG &DAG, DebugLoc dl) const;
 409     SDValue getVFPCmp(SDValue LHS, SDValue RHS,
 410                       SelectionDAG &DAG, DebugLoc dl) const;
 411
 412     SDValue OptimizeVFPBrcond(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 413
 414     MachineBasicBlock *EmitAtomicCmpSwap(MachineInstr *MI,
 415                                          MachineBasicBlock *BB,
 416                                          unsigned Size) const;
 417     MachineBasicBlock *EmitAtomicBinary(MachineInstr *MI,
 418                                         MachineBasicBlock *BB,
 419                                         unsigned Size,
 420                                         unsigned BinOpcode) const;
 421
 422   };
 423
 424   namespace ARM {
 425     FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo);
 426   }
 427 }
 428
 429 #endif  // ARMISELLOWERING_H