lib/Target/Mips/MipsISelLowering.h

   1 //===-- MipsISelLowering.h - Mips 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 Mips uses to lower LLVM code into a
  11 // selection DAG.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef MipsISELLOWERING_H
  16 #define MipsISELLOWERING_H
  17
  18 #include "Mips.h"
  19 #include "MipsSubtarget.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  22 #include "llvm/IR/Function.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  24 #include <deque>
  25 #include <string>
  26
  27 namespace llvm {
  28   namespace MipsISD {
  29     enum NodeType {
  30       // Start the numbering from where ISD NodeType finishes.
  31       FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
  32
  33       // Jump and link (call)
  34       JmpLink,
  35
  36       // Tail call
  37       TailCall,
  38
  39       // Get the Higher 16 bits from a 32-bit immediate
  40       // No relation with Mips Hi register
  41       Hi,
  42
  43       // Get the Lower 16 bits from a 32-bit immediate
  44       // No relation with Mips Lo register
  45       Lo,
  46
  47       // Handle gp_rel (small data/bss sections) relocation.
  48       GPRel,
  49
  50       // Thread Pointer
  51       ThreadPointer,
  52
  53       // Floating Point Branch Conditional
  54       FPBrcond,
  55
  56       // Floating Point Compare
  57       FPCmp,
  58
  59       // Floating Point Conditional Moves
  60       CMovFP_T,
  61       CMovFP_F,
  62
  63       // FP-to-int truncation node.
  64       TruncIntFP,
  65
  66       // Return
  67       Ret,
  68
  69       EH_RETURN,
  70
  71       // Node used to extract integer from accumulator.
  72       ExtractLOHI,
  73
  74       // Node used to insert integers to accumulator.
  75       InsertLOHI,
  76
  77       // Mult nodes.
  78       Mult,
  79       Multu,
  80
  81       // MAdd/Sub nodes
  82       MAdd,
  83       MAddu,
  84       MSub,
  85       MSubu,
  86
  87       // DivRem(u)
  88       DivRem,
  89       DivRemU,
  90       DivRem16,
  91       DivRemU16,
  92
  93       BuildPairF64,
  94       ExtractElementF64,
  95
  96       Wrapper,
  97
  98       DynAlloc,
  99
 100       Sync,
 101
 102       Ext,
 103       Ins,
 104
 105       // EXTR.W instrinsic nodes.
 106       EXTP,
 107       EXTPDP,
 108       EXTR_S_H,
 109       EXTR_W,
 110       EXTR_R_W,
 111       EXTR_RS_W,
 112       SHILO,
 113       MTHLIP,
 114
 115       // DPA.W intrinsic nodes.
 116       MULSAQ_S_W_PH,
 117       MAQ_S_W_PHL,
 118       MAQ_S_W_PHR,
 119       MAQ_SA_W_PHL,
 120       MAQ_SA_W_PHR,
 121       DPAU_H_QBL,
 122       DPAU_H_QBR,
 123       DPSU_H_QBL,
 124       DPSU_H_QBR,
 125       DPAQ_S_W_PH,
 126       DPSQ_S_W_PH,
 127       DPAQ_SA_L_W,
 128       DPSQ_SA_L_W,
 129       DPA_W_PH,
 130       DPS_W_PH,
 131       DPAQX_S_W_PH,
 132       DPAQX_SA_W_PH,
 133       DPAX_W_PH,
 134       DPSX_W_PH,
 135       DPSQX_S_W_PH,
 136       DPSQX_SA_W_PH,
 137       MULSA_W_PH,
 138
 139       MULT,
 140       MULTU,
 141       MADD_DSP,
 142       MADDU_DSP,
 143       MSUB_DSP,
 144       MSUBU_DSP,
 145
 146       // DSP shift nodes.
 147       SHLL_DSP,
 148       SHRA_DSP,
 149       SHRL_DSP,
 150
 151       // DSP setcc and select_cc nodes.
 152       SETCC_DSP,
 153       SELECT_CC_DSP,
 154
 155       // Vector comparisons.
 156       VALL_ZERO,
 157       VANY_ZERO,
 158       VALL_NONZERO,
 159       VANY_NONZERO,
 160
 161       // Special case of BUILD_VECTOR where all elements are the same.
 162       VSPLAT,
 163       // Special case of VSPLAT where the result is v2i64, the operand is
 164       // constant, and the operand fits in a signed 10-bits value.
 165       VSPLATD,
 166
 167       // Combined (XOR (OR $a, $b), -1)
 168       VNOR,
 169
 170       // Extended vector element extraction
 171       VEXTRACT_SEXT_ELT,
 172       VEXTRACT_ZEXT_ELT,
 173
 174       // Load/Store Left/Right nodes.
 175       LWL = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
 176       LWR,
 177       SWL,
 178       SWR,
 179       LDL,
 180       LDR,
 181       SDL,
 182       SDR
 183     };
 184   }
 185
 186   //===--------------------------------------------------------------------===//
 187   // TargetLowering Implementation
 188   //===--------------------------------------------------------------------===//
 189   class MipsFunctionInfo;
 190
 191   class MipsTargetLowering : public TargetLowering  {
 192   public:
 193     explicit MipsTargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 194
 195     static const MipsTargetLowering *create(MipsTargetMachine &TM);
 196
 197     virtual MVT getScalarShiftAmountTy(EVT LHSTy) const { return MVT::i32; }
 198
 199     virtual void LowerOperationWrapper(SDNode *N,
 200                                        SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
 201                                        SelectionDAG &DAG) const;
 202
 203     /// LowerOperation - Provide custom lowering hooks for some operations.
 204     virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 205
 206     /// ReplaceNodeResults - Replace the results of node with an illegal result
 207     /// type with new values built out of custom code.
 208     ///
 209     virtual void ReplaceNodeResults(SDNode *N, SmallVectorImpl<SDValue>&Results,
 210                                     SelectionDAG &DAG) const;
 211
 212     /// getTargetNodeName - This method returns the name of a target specific
 213     //  DAG node.
 214     virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
 215
 216     /// getSetCCResultType - get the ISD::SETCC result ValueType
 217     EVT getSetCCResultType(LLVMContext &Context, EVT VT) const;
 218
 219     virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
 220
 221     virtual MachineBasicBlock *
 222     EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const;
 223
 224     struct LTStr {
 225       bool operator()(const char *S1, const char *S2) const {
 226         return strcmp(S1, S2) < 0;
 227       }
 228     };
 229
 230   protected:
 231     SDValue getGlobalReg(SelectionDAG &DAG, EVT Ty) const;
 232
 233     SDValue getAddrLocal(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, bool HasMips64) const;
 234
 235     SDValue getAddrGlobal(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, unsigned Flag) const;
 236
 237     SDValue getAddrGlobalLargeGOT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
 238                                   unsigned HiFlag, unsigned LoFlag) const;
 239
 240     /// This function fills Ops, which is the list of operands that will later
 241     /// be used when a function call node is created. It also generates
 242     /// copyToReg nodes to set up argument registers.
 243     virtual void
 244     getOpndList(SmallVectorImpl<SDValue> &Ops,
 245                 std::deque< std::pair<unsigned, SDValue> > &RegsToPass,
 246                 bool IsPICCall, bool GlobalOrExternal, bool InternalLinkage,
 247                 CallLoweringInfo &CLI, SDValue Callee, SDValue Chain) const;
 248
 249     /// ByValArgInfo - Byval argument information.
 250     struct ByValArgInfo {
 251       unsigned FirstIdx; // Index of the first register used.
 252       unsigned NumRegs;  // Number of registers used for this argument.
 253       unsigned Address;  // Offset of the stack area used to pass this argument.
 254
 255       ByValArgInfo() : FirstIdx(0), NumRegs(0), Address(0) {}
 256     };
 257
 258     /// MipsCC - This class provides methods used to analyze formal and call
 259     /// arguments and inquire about calling convention information.
 260     class MipsCC {
 261     public:
 262       enum SpecialCallingConvType {
 263         Mips16RetHelperConv, NoSpecialCallingConv
 264       };
 265
 266       MipsCC(CallingConv::ID CallConv, bool IsO32, bool IsFP64, CCState &Info,
 267              SpecialCallingConvType SpecialCallingConv = NoSpecialCallingConv);
 268
 269
 270       void analyzeCallOperands(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 271                                bool IsVarArg, bool IsSoftFloat,
 272                                const SDNode *CallNode,
 273                                std::vector<ArgListEntry> &FuncArgs);
 274       void analyzeFormalArguments(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 275                                   bool IsSoftFloat,
 276                                   Function::const_arg_iterator FuncArg);
 277
 278       void analyzeCallResult(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 279                              bool IsSoftFloat, const SDNode *CallNode,
 280                              const Type *RetTy) const;
 281
 282       void analyzeReturn(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 283                          bool IsSoftFloat, const Type *RetTy) const;
 284
 285       const CCState &getCCInfo() const { return CCInfo; }
 286
 287       /// hasByValArg - Returns true if function has byval arguments.
 288       bool hasByValArg() const { return !ByValArgs.empty(); }
 289
 290       /// regSize - Size (in number of bits) of integer registers.
 291       unsigned regSize() const { return IsO32 ? 4 : 8; }
 292
 293       /// numIntArgRegs - Number of integer registers available for calls.
 294       unsigned numIntArgRegs() const;
 295
 296       /// reservedArgArea - The size of the area the caller reserves for
 297       /// register arguments. This is 16-byte if ABI is O32.
 298       unsigned reservedArgArea() const;
 299
 300       /// Return pointer to array of integer argument registers.
 301       const uint16_t *intArgRegs() const;
 302
 303       typedef SmallVectorImpl<ByValArgInfo>::const_iterator byval_iterator;
 304       byval_iterator byval_begin() const { return ByValArgs.begin(); }
 305       byval_iterator byval_end() const { return ByValArgs.end(); }
 306
 307     private:
 308       void handleByValArg(unsigned ValNo, MVT ValVT, MVT LocVT,
 309                           CCValAssign::LocInfo LocInfo,
 310                           ISD::ArgFlagsTy ArgFlags);
 311
 312       /// useRegsForByval - Returns true if the calling convention allows the
 313       /// use of registers to pass byval arguments.
 314       bool useRegsForByval() const { return CallConv != CallingConv::Fast; }
 315
 316       /// Return the function that analyzes fixed argument list functions.
 317       llvm::CCAssignFn *fixedArgFn() const;
 318
 319       /// Return the function that analyzes variable argument list functions.
 320       llvm::CCAssignFn *varArgFn() const;
 321
 322       const uint16_t *shadowRegs() const;
 323
 324       void allocateRegs(ByValArgInfo &ByVal, unsigned ByValSize,
 325                         unsigned Align);
 326
 327       /// Return the type of the register which is used to pass an argument or
 328       /// return a value. This function returns f64 if the argument is an i64
 329       /// value which has been generated as a result of softening an f128 value.
 330       /// Otherwise, it just returns VT.
 331       MVT getRegVT(MVT VT, const Type *OrigTy, const SDNode *CallNode,
 332                    bool IsSoftFloat) const;
 333
 334       template<typename Ty>
 335       void analyzeReturn(const SmallVectorImpl<Ty> &RetVals, bool IsSoftFloat,
 336                          const SDNode *CallNode, const Type *RetTy) const;
 337
 338       CCState &CCInfo;
 339       CallingConv::ID CallConv;
 340       bool IsO32, IsFP64;
 341       SpecialCallingConvType SpecialCallingConv;
 342       SmallVector<ByValArgInfo, 2> ByValArgs;
 343     };
 344   protected:
 345     SDValue lowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 346     SDValue lowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 347
 348     // Subtarget Info
 349     const MipsSubtarget *Subtarget;
 350
 351     bool HasMips64, IsN64, IsO32;
 352
 353   private:
 354
 355     MipsCC::SpecialCallingConvType getSpecialCallingConv(SDValue Callee) const;
 356     // Lower Operand helpers
 357     SDValue LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag,
 358                             CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 359                             const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 360                             SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 361                             SmallVectorImpl<SDValue> &InVals,
 362                             const SDNode *CallNode, const Type *RetTy) const;
 363
 364     // Lower Operand specifics
 365     SDValue lowerBR_JT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 366     SDValue lowerBRCOND(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 367     SDValue lowerConstantPool(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 368     SDValue lowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 369     SDValue lowerBlockAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 370     SDValue lowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 371     SDValue lowerJumpTable(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 372     SDValue lowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 373     SDValue lowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 374     SDValue lowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 375     SDValue lowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 376     SDValue lowerFCOPYSIGN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 377     SDValue lowerFABS(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 378     SDValue lowerFRAMEADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 379     SDValue lowerRETURNADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 380     SDValue lowerEH_RETURN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 381     SDValue lowerATOMIC_FENCE(SDValue Op, SelectionDAG& DAG) const;
 382     SDValue lowerShiftLeftParts(SDValue Op, SelectionDAG& DAG) const;
 383     SDValue lowerShiftRightParts(SDValue Op, SelectionDAG& DAG,
 384                                  bool IsSRA) const;
 385     SDValue lowerADD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 386     SDValue lowerFP_TO_SINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 387
 388     /// isEligibleForTailCallOptimization - Check whether the call is eligible
 389     /// for tail call optimization.
 390     virtual bool
 391     isEligibleForTailCallOptimization(const MipsCC &MipsCCInfo,
 392                                       unsigned NextStackOffset,
 393                                       const MipsFunctionInfo& FI) const = 0;
 394
 395     /// copyByValArg - Copy argument registers which were used to pass a byval
 396     /// argument to the stack. Create a stack frame object for the byval
 397     /// argument.
 398     void copyByValRegs(SDValue Chain, SDLoc DL,
 399                        std::vector<SDValue> &OutChains, SelectionDAG &DAG,
 400                        const ISD::ArgFlagsTy &Flags,
 401                        SmallVectorImpl<SDValue> &InVals,
 402                        const Argument *FuncArg,
 403                        const MipsCC &CC, const ByValArgInfo &ByVal) const;
 404
 405     /// passByValArg - Pass a byval argument in registers or on stack.
 406     void passByValArg(SDValue Chain, SDLoc DL,
 407                       std::deque< std::pair<unsigned, SDValue> > &RegsToPass,
 408                       SmallVectorImpl<SDValue> &MemOpChains, SDValue StackPtr,
 409                       MachineFrameInfo *MFI, SelectionDAG &DAG, SDValue Arg,
 410                       const MipsCC &CC, const ByValArgInfo &ByVal,
 411                       const ISD::ArgFlagsTy &Flags, bool isLittle) const;
 412
 413     /// writeVarArgRegs - Write variable function arguments passed in registers
 414     /// to the stack. Also create a stack frame object for the first variable
 415     /// argument.
 416     void writeVarArgRegs(std::vector<SDValue> &OutChains, const MipsCC &CC,
 417                          SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const;
 418
 419     virtual SDValue
 420       LowerFormalArguments(SDValue Chain,
 421                            CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 422                            const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 423                            SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 424                            SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 425
 426     SDValue passArgOnStack(SDValue StackPtr, unsigned Offset, SDValue Chain,
 427                            SDValue Arg, SDLoc DL, bool IsTailCall,
 428                            SelectionDAG &DAG) const;
 429
 430     virtual SDValue
 431       LowerCall(TargetLowering::CallLoweringInfo &CLI,
 432                 SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 433
 434     virtual bool
 435       CanLowerReturn(CallingConv::ID CallConv, MachineFunction &MF,
 436                      bool isVarArg,
 437                      const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 438                      LLVMContext &Context) const;
 439
 440     virtual SDValue
 441       LowerReturn(SDValue Chain,
 442                   CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 443                   const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 444                   const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 445                   SDLoc dl, SelectionDAG &DAG) const;
 446
 447     // Inline asm support
 448     ConstraintType getConstraintType(const std::string &Constraint) const;
 449
 450     /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
 451     /// The operand object must already have been set up with the operand type.
 452     ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
 453       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
 454
 455     /// This function parses registers that appear in inline-asm constraints.
 456     /// It returns pair (0, 0) on failure.
 457     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 458     parseRegForInlineAsmConstraint(const StringRef &C, MVT VT) const;
 459
 460     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*>
 461               getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 462                                            MVT VT) const;
 463
 464     /// LowerAsmOperandForConstraint - Lower the specified operand into the Ops
 465     /// vector.  If it is invalid, don't add anything to Ops. If hasMemory is
 466     /// true it means one of the asm constraint of the inline asm instruction
 467     /// being processed is 'm'.
 468     virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
 469                                               std::string &Constraint,
 470                                               std::vector<SDValue> &Ops,
 471                                               SelectionDAG &DAG) const;
 472
 473     virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, Type *Ty) const;
 474
 475     virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
 476
 477     virtual EVT getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
 478                                     unsigned SrcAlign,
 479                                     bool IsMemset, bool ZeroMemset,
 480                                     bool MemcpyStrSrc,
 481                                     MachineFunction &MF) const;
 482
 483     /// isFPImmLegal - Returns true if the target can instruction select the
 484     /// specified FP immediate natively. If false, the legalizer will
 485     /// materialize the FP immediate as a load from a constant pool.
 486     virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const;
 487
 488     virtual unsigned getJumpTableEncoding() const;
 489
 490     MachineBasicBlock *emitAtomicBinary(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *BB,
 491                     unsigned Size, unsigned BinOpcode, bool Nand = false) const;
 492     MachineBasicBlock *emitAtomicBinaryPartword(MachineInstr *MI,
 493                     MachineBasicBlock *BB, unsigned Size, unsigned BinOpcode,
 494                     bool Nand = false) const;
 495     MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwap(MachineInstr *MI,
 496                                   MachineBasicBlock *BB, unsigned Size) const;
 497     MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwapPartword(MachineInstr *MI,
 498                                   MachineBasicBlock *BB, unsigned Size) const;
 499   };
 500
 501   /// Create MipsTargetLowering objects.
 502   const MipsTargetLowering *createMips16TargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 503   const MipsTargetLowering *createMipsSETargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 504 }
 505
 506 #endif // MipsISELLOWERING_H