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       // Load/Store Left/Right nodes.
 156       LWL = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
 157       LWR,
 158       SWL,
 159       SWR,
 160       LDL,
 161       LDR,
 162       SDL,
 163       SDR
 164     };
 165   }
 166
 167   //===--------------------------------------------------------------------===//
 168   // TargetLowering Implementation
 169   //===--------------------------------------------------------------------===//
 170   class MipsFunctionInfo;
 171
 172   class MipsTargetLowering : public TargetLowering  {
 173   public:
 174     explicit MipsTargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 175
 176     static const MipsTargetLowering *create(MipsTargetMachine &TM);
 177
 178     virtual MVT getScalarShiftAmountTy(EVT LHSTy) const { return MVT::i32; }
 179
 180     virtual void LowerOperationWrapper(SDNode *N,
 181                                        SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
 182                                        SelectionDAG &DAG) const;
 183
 184     /// LowerOperation - Provide custom lowering hooks for some operations.
 185     virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 186
 187     /// ReplaceNodeResults - Replace the results of node with an illegal result
 188     /// type with new values built out of custom code.
 189     ///
 190     virtual void ReplaceNodeResults(SDNode *N, SmallVectorImpl<SDValue>&Results,
 191                                     SelectionDAG &DAG) const;
 192
 193     /// getTargetNodeName - This method returns the name of a target specific
 194     //  DAG node.
 195     virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
 196
 197     /// getSetCCResultType - get the ISD::SETCC result ValueType
 198     EVT getSetCCResultType(LLVMContext &Context, EVT VT) const;
 199
 200     virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
 201
 202     virtual MachineBasicBlock *
 203     EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const;
 204
 205     struct LTStr {
 206       bool operator()(const char *S1, const char *S2) const {
 207         return strcmp(S1, S2) < 0;
 208       }
 209     };
 210
 211   protected:
 212     SDValue getGlobalReg(SelectionDAG &DAG, EVT Ty) const;
 213
 214     SDValue getAddrLocal(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, bool HasMips64) const;
 215
 216     SDValue getAddrGlobal(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, unsigned Flag) const;
 217
 218     SDValue getAddrGlobalLargeGOT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
 219                                   unsigned HiFlag, unsigned LoFlag) const;
 220
 221     /// This function fills Ops, which is the list of operands that will later
 222     /// be used when a function call node is created. It also generates
 223     /// copyToReg nodes to set up argument registers.
 224     virtual void
 225     getOpndList(SmallVectorImpl<SDValue> &Ops,
 226                 std::deque< std::pair<unsigned, SDValue> > &RegsToPass,
 227                 bool IsPICCall, bool GlobalOrExternal, bool InternalLinkage,
 228                 CallLoweringInfo &CLI, SDValue Callee, SDValue Chain) const;
 229
 230     /// ByValArgInfo - Byval argument information.
 231     struct ByValArgInfo {
 232       unsigned FirstIdx; // Index of the first register used.
 233       unsigned NumRegs;  // Number of registers used for this argument.
 234       unsigned Address;  // Offset of the stack area used to pass this argument.
 235
 236       ByValArgInfo() : FirstIdx(0), NumRegs(0), Address(0) {}
 237     };
 238
 239     /// MipsCC - This class provides methods used to analyze formal and call
 240     /// arguments and inquire about calling convention information.
 241     class MipsCC {
 242     public:
 243       enum SpecialCallingConvType {
 244         Mips16RetHelperConv, NoSpecialCallingConv
 245       };
 246
 247       MipsCC(CallingConv::ID CallConv, bool IsO32, bool IsFP64, CCState &Info,
 248              SpecialCallingConvType SpecialCallingConv = NoSpecialCallingConv);
 249
 250
 251       void analyzeCallOperands(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 252                                bool IsVarArg, bool IsSoftFloat,
 253                                const SDNode *CallNode,
 254                                std::vector<ArgListEntry> &FuncArgs);
 255       void analyzeFormalArguments(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 256                                   bool IsSoftFloat,
 257                                   Function::const_arg_iterator FuncArg);
 258
 259       void analyzeCallResult(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 260                              bool IsSoftFloat, const SDNode *CallNode,
 261                              const Type *RetTy) const;
 262
 263       void analyzeReturn(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 264                          bool IsSoftFloat, const Type *RetTy) const;
 265
 266       const CCState &getCCInfo() const { return CCInfo; }
 267
 268       /// hasByValArg - Returns true if function has byval arguments.
 269       bool hasByValArg() const { return !ByValArgs.empty(); }
 270
 271       /// regSize - Size (in number of bits) of integer registers.
 272       unsigned regSize() const { return IsO32 ? 4 : 8; }
 273
 274       /// numIntArgRegs - Number of integer registers available for calls.
 275       unsigned numIntArgRegs() const;
 276
 277       /// reservedArgArea - The size of the area the caller reserves for
 278       /// register arguments. This is 16-byte if ABI is O32.
 279       unsigned reservedArgArea() const;
 280
 281       /// Return pointer to array of integer argument registers.
 282       const uint16_t *intArgRegs() const;
 283
 284       typedef SmallVectorImpl<ByValArgInfo>::const_iterator byval_iterator;
 285       byval_iterator byval_begin() const { return ByValArgs.begin(); }
 286       byval_iterator byval_end() const { return ByValArgs.end(); }
 287
 288     private:
 289       void handleByValArg(unsigned ValNo, MVT ValVT, MVT LocVT,
 290                           CCValAssign::LocInfo LocInfo,
 291                           ISD::ArgFlagsTy ArgFlags);
 292
 293       /// useRegsForByval - Returns true if the calling convention allows the
 294       /// use of registers to pass byval arguments.
 295       bool useRegsForByval() const { return CallConv != CallingConv::Fast; }
 296
 297       /// Return the function that analyzes fixed argument list functions.
 298       llvm::CCAssignFn *fixedArgFn() const;
 299
 300       /// Return the function that analyzes variable argument list functions.
 301       llvm::CCAssignFn *varArgFn() const;
 302
 303       const uint16_t *shadowRegs() const;
 304
 305       void allocateRegs(ByValArgInfo &ByVal, unsigned ByValSize,
 306                         unsigned Align);
 307
 308       /// Return the type of the register which is used to pass an argument or
 309       /// return a value. This function returns f64 if the argument is an i64
 310       /// value which has been generated as a result of softening an f128 value.
 311       /// Otherwise, it just returns VT.
 312       MVT getRegVT(MVT VT, const Type *OrigTy, const SDNode *CallNode,
 313                    bool IsSoftFloat) const;
 314
 315       template<typename Ty>
 316       void analyzeReturn(const SmallVectorImpl<Ty> &RetVals, bool IsSoftFloat,
 317                          const SDNode *CallNode, const Type *RetTy) const;
 318
 319       CCState &CCInfo;
 320       CallingConv::ID CallConv;
 321       bool IsO32, IsFP64;
 322       SpecialCallingConvType SpecialCallingConv;
 323       SmallVector<ByValArgInfo, 2> ByValArgs;
 324     };
 325   protected:
 326     // Subtarget Info
 327     const MipsSubtarget *Subtarget;
 328
 329     bool HasMips64, IsN64, IsO32;
 330
 331   private:
 332
 333     MipsCC::SpecialCallingConvType getSpecialCallingConv(SDValue Callee) const;
 334     // Lower Operand helpers
 335     SDValue LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag,
 336                             CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 337                             const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 338                             SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 339                             SmallVectorImpl<SDValue> &InVals,
 340                             const SDNode *CallNode, const Type *RetTy) const;
 341
 342     // Lower Operand specifics
 343     SDValue lowerBR_JT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 344     SDValue lowerBRCOND(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 345     SDValue lowerConstantPool(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 346     SDValue lowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 347     SDValue lowerBlockAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 348     SDValue lowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 349     SDValue lowerJumpTable(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 350     SDValue lowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 351     SDValue lowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 352     SDValue lowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 353     SDValue lowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 354     SDValue lowerFCOPYSIGN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 355     SDValue lowerFABS(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 356     SDValue lowerFRAMEADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 357     SDValue lowerRETURNADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 358     SDValue lowerEH_RETURN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 359     SDValue lowerATOMIC_FENCE(SDValue Op, SelectionDAG& DAG) const;
 360     SDValue lowerShiftLeftParts(SDValue Op, SelectionDAG& DAG) const;
 361     SDValue lowerShiftRightParts(SDValue Op, SelectionDAG& DAG,
 362                                  bool IsSRA) const;
 363     SDValue lowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 364     SDValue lowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 365     SDValue lowerADD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 366     SDValue lowerFP_TO_SINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 367
 368     /// isEligibleForTailCallOptimization - Check whether the call is eligible
 369     /// for tail call optimization.
 370     virtual bool
 371     isEligibleForTailCallOptimization(const MipsCC &MipsCCInfo,
 372                                       unsigned NextStackOffset,
 373                                       const MipsFunctionInfo& FI) const = 0;
 374
 375     /// copyByValArg - Copy argument registers which were used to pass a byval
 376     /// argument to the stack. Create a stack frame object for the byval
 377     /// argument.
 378     void copyByValRegs(SDValue Chain, SDLoc DL,
 379                        std::vector<SDValue> &OutChains, SelectionDAG &DAG,
 380                        const ISD::ArgFlagsTy &Flags,
 381                        SmallVectorImpl<SDValue> &InVals,
 382                        const Argument *FuncArg,
 383                        const MipsCC &CC, const ByValArgInfo &ByVal) const;
 384
 385     /// passByValArg - Pass a byval argument in registers or on stack.
 386     void passByValArg(SDValue Chain, SDLoc DL,
 387                       std::deque< std::pair<unsigned, SDValue> > &RegsToPass,
 388                       SmallVectorImpl<SDValue> &MemOpChains, SDValue StackPtr,
 389                       MachineFrameInfo *MFI, SelectionDAG &DAG, SDValue Arg,
 390                       const MipsCC &CC, const ByValArgInfo &ByVal,
 391                       const ISD::ArgFlagsTy &Flags, bool isLittle) const;
 392
 393     /// writeVarArgRegs - Write variable function arguments passed in registers
 394     /// to the stack. Also create a stack frame object for the first variable
 395     /// argument.
 396     void writeVarArgRegs(std::vector<SDValue> &OutChains, const MipsCC &CC,
 397                          SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const;
 398
 399     virtual SDValue
 400       LowerFormalArguments(SDValue Chain,
 401                            CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 402                            const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 403                            SDLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 404                            SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 405
 406     SDValue passArgOnStack(SDValue StackPtr, unsigned Offset, SDValue Chain,
 407                            SDValue Arg, SDLoc DL, bool IsTailCall,
 408                            SelectionDAG &DAG) const;
 409
 410     virtual SDValue
 411       LowerCall(TargetLowering::CallLoweringInfo &CLI,
 412                 SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const;
 413
 414     virtual bool
 415       CanLowerReturn(CallingConv::ID CallConv, MachineFunction &MF,
 416                      bool isVarArg,
 417                      const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 418                      LLVMContext &Context) const;
 419
 420     virtual SDValue
 421       LowerReturn(SDValue Chain,
 422                   CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 423                   const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 424                   const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 425                   SDLoc dl, SelectionDAG &DAG) const;
 426
 427     // Inline asm support
 428     ConstraintType getConstraintType(const std::string &Constraint) const;
 429
 430     /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
 431     /// The operand object must already have been set up with the operand type.
 432     ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
 433       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
 434
 435     /// This function parses registers that appear in inline-asm constraints.
 436     /// It returns pair (0, 0) on failure.
 437     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 438     parseRegForInlineAsmConstraint(const StringRef &C, MVT VT) const;
 439
 440     std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*>
 441               getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 442                                            MVT VT) const;
 443
 444     /// LowerAsmOperandForConstraint - Lower the specified operand into the Ops
 445     /// vector.  If it is invalid, don't add anything to Ops. If hasMemory is
 446     /// true it means one of the asm constraint of the inline asm instruction
 447     /// being processed is 'm'.
 448     virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
 449                                               std::string &Constraint,
 450                                               std::vector<SDValue> &Ops,
 451                                               SelectionDAG &DAG) const;
 452
 453     virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, Type *Ty) const;
 454
 455     virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
 456
 457     virtual EVT getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
 458                                     unsigned SrcAlign,
 459                                     bool IsMemset, bool ZeroMemset,
 460                                     bool MemcpyStrSrc,
 461                                     MachineFunction &MF) const;
 462
 463     /// isFPImmLegal - Returns true if the target can instruction select the
 464     /// specified FP immediate natively. If false, the legalizer will
 465     /// materialize the FP immediate as a load from a constant pool.
 466     virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const;
 467
 468     virtual unsigned getJumpTableEncoding() const;
 469
 470     MachineBasicBlock *emitAtomicBinary(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *BB,
 471                     unsigned Size, unsigned BinOpcode, bool Nand = false) const;
 472     MachineBasicBlock *emitAtomicBinaryPartword(MachineInstr *MI,
 473                     MachineBasicBlock *BB, unsigned Size, unsigned BinOpcode,
 474                     bool Nand = false) const;
 475     MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwap(MachineInstr *MI,
 476                                   MachineBasicBlock *BB, unsigned Size) const;
 477     MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwapPartword(MachineInstr *MI,
 478                                   MachineBasicBlock *BB, unsigned Size) const;
 479   };
 480
 481   /// Create MipsTargetLowering objects.
 482   const MipsTargetLowering *createMips16TargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 483   const MipsTargetLowering *createMipsSETargetLowering(MipsTargetMachine &TM);
 484 }
 485
 486 #endif // MipsISELLOWERING_H