lib/Target/PowerPC/PPCFastISel.cpp

   1 //===-- PPCFastISel.cpp - PowerPC FastISel implementation -----------------===//
   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 PowerPC-specific support for the FastISel class. Some
  11 // of the target-specific code is generated by tablegen in the file
  12 // PPCGenFastISel.inc, which is #included here.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "PPC.h"
  17 #include "MCTargetDesc/PPCPredicates.h"
  18 #include "PPCISelLowering.h"
  19 #include "PPCSubtarget.h"
  20 #include "PPCTargetMachine.h"
  21 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  30 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  31 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  32 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  33 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  34 #include "llvm/IR/Operator.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  38
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40 //
  41 // TBD:
  42 //   FastLowerArguments: Handle simple cases.
  43 //   PPCMaterializeGV: Handle TLS.
  44 //   SelectCall: Handle function pointers.
  45 //   SelectCall: Handle multi-register return values.
  46 //   SelectCall: Optimize away nops for local calls.
  47 //   processCallArgs: Handle bit-converted arguments.
  48 //   finishCall: Handle multi-register return values.
  49 //   PPCComputeAddress: Handle parameter references as FrameIndex's.
  50 //   PPCEmitCmp: Handle immediate as operand 1.
  51 //   SelectCall: Handle small byval arguments.
  52 //   SelectIntrinsicCall: Implement.
  53 //   SelectSelect: Implement.
  54 //   Consider factoring isTypeLegal into the base class.
  55 //   Implement switches and jump tables.
  56 //
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58 using namespace llvm;
  59
  60 #define DEBUG_TYPE "ppcfastisel"
  61
  62 namespace {
  63
  64 typedef struct Address {
  65   enum {
  66     RegBase,
  67     FrameIndexBase
  68   } BaseType;
  69
  70   union {
  71     unsigned Reg;
  72     int FI;
  73   } Base;
  74
  75   long Offset;
  76
  77   // Innocuous defaults for our address.
  78   Address()
  79    : BaseType(RegBase), Offset(0) {
  80      Base.Reg = 0;
  81    }
  82 } Address;
  83
  84 class PPCFastISel final : public FastISel {
  85
  86   const TargetMachine &TM;
  87   const TargetInstrInfo &TII;
  88   const TargetLowering &TLI;
  89   const PPCSubtarget *PPCSubTarget;
  90   LLVMContext *Context;
  91
  92   public:
  93     explicit PPCFastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
  94                          const TargetLibraryInfo *LibInfo)
  95     : FastISel(FuncInfo, LibInfo),
  96       TM(FuncInfo.MF->getTarget()),
  97       TII(*TM.getInstrInfo()),
  98       TLI(*TM.getTargetLowering()),
  99       PPCSubTarget(&TM.getSubtarget<PPCSubtarget>()),
 100       Context(&FuncInfo.Fn->getContext()) { }
 101
 102   // Backend specific FastISel code.
 103   private:
 104     bool TargetSelectInstruction(const Instruction *I) override;
 105     unsigned TargetMaterializeConstant(const Constant *C) override;
 106     unsigned TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) override;
 107     bool tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
 108                              const LoadInst *LI) override;
 109     bool FastLowerArguments() override;
 110     unsigned FastEmit_i(MVT Ty, MVT RetTy, unsigned Opc, uint64_t Imm) override;
 111     unsigned FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 112                              const TargetRegisterClass *RC,
 113                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 114                              uint64_t Imm);
 115     unsigned FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 116                             const TargetRegisterClass *RC,
 117                             unsigned Op0, bool Op0IsKill);
 118     unsigned FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 119                              const TargetRegisterClass *RC,
 120                              unsigned Op0, bool Op0IsKill,
 121                              unsigned Op1, bool Op1IsKill);
 122
 123   // Instruction selection routines.
 124   private:
 125     bool SelectLoad(const Instruction *I);
 126     bool SelectStore(const Instruction *I);
 127     bool SelectBranch(const Instruction *I);
 128     bool SelectIndirectBr(const Instruction *I);
 129     bool SelectFPExt(const Instruction *I);
 130     bool SelectFPTrunc(const Instruction *I);
 131     bool SelectIToFP(const Instruction *I, bool IsSigned);
 132     bool SelectFPToI(const Instruction *I, bool IsSigned);
 133     bool SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode);
 134     bool SelectCall(const Instruction *I);
 135     bool SelectRet(const Instruction *I);
 136     bool SelectTrunc(const Instruction *I);
 137     bool SelectIntExt(const Instruction *I);
 138
 139   // Utility routines.
 140   private:
 141     bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 142     bool isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
 143     bool PPCEmitCmp(const Value *Src1Value, const Value *Src2Value,
 144                     bool isZExt, unsigned DestReg);
 145     bool PPCEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 146                      const TargetRegisterClass *RC, bool IsZExt = true,
 147                      unsigned FP64LoadOpc = PPC::LFD);
 148     bool PPCEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr);
 149     bool PPCComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr);
 150     void PPCSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool &UseOffset,
 151                             unsigned &IndexReg);
 152     bool PPCEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
 153                            unsigned DestReg, bool IsZExt);
 154     unsigned PPCMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT);
 155     unsigned PPCMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT);
 156     unsigned PPCMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT);
 157     unsigned PPCMaterialize32BitInt(int64_t Imm,
 158                                     const TargetRegisterClass *RC);
 159     unsigned PPCMaterialize64BitInt(int64_t Imm,
 160                                     const TargetRegisterClass *RC);
 161     unsigned PPCMoveToIntReg(const Instruction *I, MVT VT,
 162                              unsigned SrcReg, bool IsSigned);
 163     unsigned PPCMoveToFPReg(MVT VT, unsigned SrcReg, bool IsSigned);
 164
 165   // Call handling routines.
 166   private:
 167     bool processCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
 168                          SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
 169                          SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
 170                          SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
 171                          SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
 172                          CallingConv::ID CC,
 173                          unsigned &NumBytes,
 174                          bool IsVarArg);
 175     void finishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
 176                     const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
 177                     unsigned &NumBytes, bool IsVarArg);
 178     CCAssignFn *usePPC32CCs(unsigned Flag);
 179
 180   private:
 181   #include "PPCGenFastISel.inc"
 182
 183 };
 184
 185 } // end anonymous namespace
 186
 187 #include "PPCGenCallingConv.inc"
 188
 189 // Function whose sole purpose is to kill compiler warnings
 190 // stemming from unused functions included from PPCGenCallingConv.inc.
 191 CCAssignFn *PPCFastISel::usePPC32CCs(unsigned Flag) {
 192   if (Flag == 1)
 193     return CC_PPC32_SVR4;
 194   else if (Flag == 2)
 195     return CC_PPC32_SVR4_ByVal;
 196   else if (Flag == 3)
 197     return CC_PPC32_SVR4_VarArg;
 198   else
 199     return RetCC_PPC;
 200 }
 201
 202 static Optional<PPC::Predicate> getComparePred(CmpInst::Predicate Pred) {
 203   switch (Pred) {
 204     // These are not representable with any single compare.
 205     case CmpInst::FCMP_FALSE:
 206     case CmpInst::FCMP_UEQ:
 207     case CmpInst::FCMP_UGT:
 208     case CmpInst::FCMP_UGE:
 209     case CmpInst::FCMP_ULT:
 210     case CmpInst::FCMP_ULE:
 211     case CmpInst::FCMP_UNE:
 212     case CmpInst::FCMP_TRUE:
 213     default:
 214       return Optional<PPC::Predicate>();
 215
 216     case CmpInst::FCMP_OEQ:
 217     case CmpInst::ICMP_EQ:
 218       return PPC::PRED_EQ;
 219
 220     case CmpInst::FCMP_OGT:
 221     case CmpInst::ICMP_UGT:
 222     case CmpInst::ICMP_SGT:
 223       return PPC::PRED_GT;
 224
 225     case CmpInst::FCMP_OGE:
 226     case CmpInst::ICMP_UGE:
 227     case CmpInst::ICMP_SGE:
 228       return PPC::PRED_GE;
 229
 230     case CmpInst::FCMP_OLT:
 231     case CmpInst::ICMP_ULT:
 232     case CmpInst::ICMP_SLT:
 233       return PPC::PRED_LT;
 234
 235     case CmpInst::FCMP_OLE:
 236     case CmpInst::ICMP_ULE:
 237     case CmpInst::ICMP_SLE:
 238       return PPC::PRED_LE;
 239
 240     case CmpInst::FCMP_ONE:
 241     case CmpInst::ICMP_NE:
 242       return PPC::PRED_NE;
 243
 244     case CmpInst::FCMP_ORD:
 245       return PPC::PRED_NU;
 246
 247     case CmpInst::FCMP_UNO:
 248       return PPC::PRED_UN;
 249   }
 250 }
 251
 252 // Determine whether the type Ty is simple enough to be handled by
 253 // fast-isel, and return its equivalent machine type in VT.
 254 // FIXME: Copied directly from ARM -- factor into base class?
 255 bool PPCFastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 256   EVT Evt = TLI.getValueType(Ty, true);
 257
 258   // Only handle simple types.
 259   if (Evt == MVT::Other || !Evt.isSimple()) return false;
 260   VT = Evt.getSimpleVT();
 261
 262   // Handle all legal types, i.e. a register that will directly hold this
 263   // value.
 264   return TLI.isTypeLegal(VT);
 265 }
 266
 267 // Determine whether the type Ty is simple enough to be handled by
 268 // fast-isel as a load target, and return its equivalent machine type in VT.
 269 bool PPCFastISel::isLoadTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT) {
 270   if (isTypeLegal(Ty, VT)) return true;
 271
 272   // If this is a type than can be sign or zero-extended to a basic operation
 273   // go ahead and accept it now.
 274   if (VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16 || VT == MVT::i32) {
 275     return true;
 276   }
 277
 278   return false;
 279 }
 280
 281 // Given a value Obj, create an Address object Addr that represents its
 282 // address.  Return false if we can't handle it.
 283 bool PPCFastISel::PPCComputeAddress(const Value *Obj, Address &Addr) {
 284   const User *U = nullptr;
 285   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
 286   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Obj)) {
 287     // Don't walk into other basic blocks unless the object is an alloca from
 288     // another block, otherwise it may not have a virtual register assigned.
 289     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(Obj)) ||
 290         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
 291       Opcode = I->getOpcode();
 292       U = I;
 293     }
 294   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(Obj)) {
 295     Opcode = C->getOpcode();
 296     U = C;
 297   }
 298
 299   switch (Opcode) {
 300     default:
 301       break;
 302     case Instruction::BitCast:
 303       // Look through bitcasts.
 304       return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 305     case Instruction::IntToPtr:
 306       // Look past no-op inttoptrs.
 307       if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
 308         return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 309       break;
 310     case Instruction::PtrToInt:
 311       // Look past no-op ptrtoints.
 312       if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
 313         return PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr);
 314       break;
 315     case Instruction::GetElementPtr: {
 316       Address SavedAddr = Addr;
 317       long TmpOffset = Addr.Offset;
 318
 319       // Iterate through the GEP folding the constants into offsets where
 320       // we can.
 321       gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
 322       for (User::const_op_iterator II = U->op_begin() + 1, IE = U->op_end();
 323            II != IE; ++II, ++GTI) {
 324         const Value *Op = *II;
 325         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 326           const StructLayout *SL = DL.getStructLayout(STy);
 327           unsigned Idx = cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue();
 328           TmpOffset += SL->getElementOffset(Idx);
 329         } else {
 330           uint64_t S = DL.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 331           for (;;) {
 332             if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 333               // Constant-offset addressing.
 334               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 335               break;
 336             }
 337             if (canFoldAddIntoGEP(U, Op)) {
 338               // A compatible add with a constant operand. Fold the constant.
 339               ConstantInt *CI =
 340               cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
 341               TmpOffset += CI->getSExtValue() * S;
 342               // Iterate on the other operand.
 343               Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
 344               continue;
 345             }
 346             // Unsupported
 347             goto unsupported_gep;
 348           }
 349         }
 350       }
 351
 352       // Try to grab the base operand now.
 353       Addr.Offset = TmpOffset;
 354       if (PPCComputeAddress(U->getOperand(0), Addr)) return true;
 355
 356       // We failed, restore everything and try the other options.
 357       Addr = SavedAddr;
 358
 359       unsupported_gep:
 360       break;
 361     }
 362     case Instruction::Alloca: {
 363       const AllocaInst *AI = cast<AllocaInst>(Obj);
 364       DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 365         FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 366       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
 367         Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 368         Addr.Base.FI = SI->second;
 369         return true;
 370       }
 371       break;
 372     }
 373   }
 374
 375   // FIXME: References to parameters fall through to the behavior
 376   // below.  They should be able to reference a frame index since
 377   // they are stored to the stack, so we can get "ld rx, offset(r1)"
 378   // instead of "addi ry, r1, offset / ld rx, 0(ry)".  Obj will
 379   // just contain the parameter.  Try to handle this with a FI.
 380
 381   // Try to get this in a register if nothing else has worked.
 382   if (Addr.Base.Reg == 0)
 383     Addr.Base.Reg = getRegForValue(Obj);
 384
 385   // Prevent assignment of base register to X0, which is inappropriate
 386   // for loads and stores alike.
 387   if (Addr.Base.Reg != 0)
 388     MRI.setRegClass(Addr.Base.Reg, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
 389
 390   return Addr.Base.Reg != 0;
 391 }
 392
 393 // Fix up some addresses that can't be used directly.  For example, if
 394 // an offset won't fit in an instruction field, we may need to move it
 395 // into an index register.
 396 void PPCFastISel::PPCSimplifyAddress(Address &Addr, MVT VT, bool &UseOffset,
 397                                      unsigned &IndexReg) {
 398
 399   // Check whether the offset fits in the instruction field.
 400   if (!isInt<16>(Addr.Offset))
 401     UseOffset = false;
 402
 403   // If this is a stack pointer and the offset needs to be simplified then
 404   // put the alloca address into a register, set the base type back to
 405   // register and continue. This should almost never happen.
 406   if (!UseOffset && Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 407     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
 408     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDI8),
 409             ResultReg).addFrameIndex(Addr.Base.FI).addImm(0);
 410     Addr.Base.Reg = ResultReg;
 411     Addr.BaseType = Address::RegBase;
 412   }
 413
 414   if (!UseOffset) {
 415     IntegerType *OffsetTy = ((VT == MVT::i32) ? Type::getInt32Ty(*Context)
 416                              : Type::getInt64Ty(*Context));
 417     const ConstantInt *Offset =
 418       ConstantInt::getSigned(OffsetTy, (int64_t)(Addr.Offset));
 419     IndexReg = PPCMaterializeInt(Offset, MVT::i64);
 420     assert(IndexReg && "Unexpected error in PPCMaterializeInt!");
 421   }
 422 }
 423
 424 // Emit a load instruction if possible, returning true if we succeeded,
 425 // otherwise false.  See commentary below for how the register class of
 426 // the load is determined.
 427 bool PPCFastISel::PPCEmitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address &Addr,
 428                               const TargetRegisterClass *RC,
 429                               bool IsZExt, unsigned FP64LoadOpc) {
 430   unsigned Opc;
 431   bool UseOffset = true;
 432
 433   // If ResultReg is given, it determines the register class of the load.
 434   // Otherwise, RC is the register class to use.  If the result of the
 435   // load isn't anticipated in this block, both may be zero, in which
 436   // case we must make a conservative guess.  In particular, don't assign
 437   // R0 or X0 to the result register, as the result may be used in a load,
 438   // store, add-immediate, or isel that won't permit this.  (Though
 439   // perhaps the spill and reload of live-exit values would handle this?)
 440   const TargetRegisterClass *UseRC =
 441     (ResultReg ? MRI.getRegClass(ResultReg) :
 442      (RC ? RC :
 443       (VT == MVT::f64 ? &PPC::F8RCRegClass :
 444        (VT == MVT::f32 ? &PPC::F4RCRegClass :
 445         (VT == MVT::i64 ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass :
 446          &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass)))));
 447
 448   bool Is32BitInt = UseRC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
 449
 450   switch (VT.SimpleTy) {
 451     default: // e.g., vector types not handled
 452       return false;
 453     case MVT::i8:
 454       Opc = Is32BitInt ? PPC::LBZ : PPC::LBZ8;
 455       break;
 456     case MVT::i16:
 457       Opc = (IsZExt ?
 458              (Is32BitInt ? PPC::LHZ : PPC::LHZ8) :
 459              (Is32BitInt ? PPC::LHA : PPC::LHA8));
 460       break;
 461     case MVT::i32:
 462       Opc = (IsZExt ?
 463              (Is32BitInt ? PPC::LWZ : PPC::LWZ8) :
 464              (Is32BitInt ? PPC::LWA_32 : PPC::LWA));
 465       if ((Opc == PPC::LWA || Opc == PPC::LWA_32) && ((Addr.Offset & 3) != 0))
 466         UseOffset = false;
 467       break;
 468     case MVT::i64:
 469       Opc = PPC::LD;
 470       assert(UseRC->hasSuperClassEq(&PPC::G8RCRegClass) &&
 471              "64-bit load with 32-bit target??");
 472       UseOffset = ((Addr.Offset & 3) == 0);
 473       break;
 474     case MVT::f32:
 475       Opc = PPC::LFS;
 476       break;
 477     case MVT::f64:
 478       Opc = FP64LoadOpc;
 479       break;
 480   }
 481
 482   // If necessary, materialize the offset into a register and use
 483   // the indexed form.  Also handle stack pointers with special needs.
 484   unsigned IndexReg = 0;
 485   PPCSimplifyAddress(Addr, VT, UseOffset, IndexReg);
 486   if (ResultReg == 0)
 487     ResultReg = createResultReg(UseRC);
 488
 489   // Note: If we still have a frame index here, we know the offset is
 490   // in range, as otherwise PPCSimplifyAddress would have converted it
 491   // into a RegBase.
 492   if (Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 493
 494     MachineMemOperand *MMO =
 495       FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
 496         MachinePointerInfo::getFixedStack(Addr.Base.FI, Addr.Offset),
 497         MachineMemOperand::MOLoad, MFI.getObjectSize(Addr.Base.FI),
 498         MFI.getObjectAlignment(Addr.Base.FI));
 499
 500     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 501       .addImm(Addr.Offset).addFrameIndex(Addr.Base.FI).addMemOperand(MMO);
 502
 503   // Base reg with offset in range.
 504   } else if (UseOffset) {
 505
 506     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 507       .addImm(Addr.Offset).addReg(Addr.Base.Reg);
 508
 509   // Indexed form.
 510   } else {
 511     // Get the RR opcode corresponding to the RI one.  FIXME: It would be
 512     // preferable to use the ImmToIdxMap from PPCRegisterInfo.cpp, but it
 513     // is hard to get at.
 514     switch (Opc) {
 515       default:        llvm_unreachable("Unexpected opcode!");
 516       case PPC::LBZ:    Opc = PPC::LBZX;    break;
 517       case PPC::LBZ8:   Opc = PPC::LBZX8;   break;
 518       case PPC::LHZ:    Opc = PPC::LHZX;    break;
 519       case PPC::LHZ8:   Opc = PPC::LHZX8;   break;
 520       case PPC::LHA:    Opc = PPC::LHAX;    break;
 521       case PPC::LHA8:   Opc = PPC::LHAX8;   break;
 522       case PPC::LWZ:    Opc = PPC::LWZX;    break;
 523       case PPC::LWZ8:   Opc = PPC::LWZX8;   break;
 524       case PPC::LWA:    Opc = PPC::LWAX;    break;
 525       case PPC::LWA_32: Opc = PPC::LWAX_32; break;
 526       case PPC::LD:     Opc = PPC::LDX;     break;
 527       case PPC::LFS:    Opc = PPC::LFSX;    break;
 528       case PPC::LFD:    Opc = PPC::LFDX;    break;
 529     }
 530     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
 531       .addReg(Addr.Base.Reg).addReg(IndexReg);
 532   }
 533
 534   return true;
 535 }
 536
 537 // Attempt to fast-select a load instruction.
 538 bool PPCFastISel::SelectLoad(const Instruction *I) {
 539   // FIXME: No atomic loads are supported.
 540   if (cast<LoadInst>(I)->isAtomic())
 541     return false;
 542
 543   // Verify we have a legal type before going any further.
 544   MVT VT;
 545   if (!isLoadTypeLegal(I->getType(), VT))
 546     return false;
 547
 548   // See if we can handle this address.
 549   Address Addr;
 550   if (!PPCComputeAddress(I->getOperand(0), Addr))
 551     return false;
 552
 553   // Look at the currently assigned register for this instruction
 554   // to determine the required register class.  This is necessary
 555   // to constrain RA from using R0/X0 when this is not legal.
 556   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
 557   const TargetRegisterClass *RC =
 558     AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) : nullptr;
 559
 560   unsigned ResultReg = 0;
 561   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, RC))
 562     return false;
 563   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 564   return true;
 565 }
 566
 567 // Emit a store instruction to store SrcReg at Addr.
 568 bool PPCFastISel::PPCEmitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address &Addr) {
 569   assert(SrcReg && "Nothing to store!");
 570   unsigned Opc;
 571   bool UseOffset = true;
 572
 573   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(SrcReg);
 574   bool Is32BitInt = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
 575
 576   switch (VT.SimpleTy) {
 577     default: // e.g., vector types not handled
 578       return false;
 579     case MVT::i8:
 580       Opc = Is32BitInt ? PPC::STB : PPC::STB8;
 581       break;
 582     case MVT::i16:
 583       Opc = Is32BitInt ? PPC::STH : PPC::STH8;
 584       break;
 585     case MVT::i32:
 586       assert(Is32BitInt && "Not GPRC for i32??");
 587       Opc = PPC::STW;
 588       break;
 589     case MVT::i64:
 590       Opc = PPC::STD;
 591       UseOffset = ((Addr.Offset & 3) == 0);
 592       break;
 593     case MVT::f32:
 594       Opc = PPC::STFS;
 595       break;
 596     case MVT::f64:
 597       Opc = PPC::STFD;
 598       break;
 599   }
 600
 601   // If necessary, materialize the offset into a register and use
 602   // the indexed form.  Also handle stack pointers with special needs.
 603   unsigned IndexReg = 0;
 604   PPCSimplifyAddress(Addr, VT, UseOffset, IndexReg);
 605
 606   // Note: If we still have a frame index here, we know the offset is
 607   // in range, as otherwise PPCSimplifyAddress would have converted it
 608   // into a RegBase.
 609   if (Addr.BaseType == Address::FrameIndexBase) {
 610     MachineMemOperand *MMO =
 611       FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
 612         MachinePointerInfo::getFixedStack(Addr.Base.FI, Addr.Offset),
 613         MachineMemOperand::MOStore, MFI.getObjectSize(Addr.Base.FI),
 614         MFI.getObjectAlignment(Addr.Base.FI));
 615
 616     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 617         .addReg(SrcReg)
 618         .addImm(Addr.Offset)
 619         .addFrameIndex(Addr.Base.FI)
 620         .addMemOperand(MMO);
 621
 622   // Base reg with offset in range.
 623   } else if (UseOffset)
 624     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 625       .addReg(SrcReg).addImm(Addr.Offset).addReg(Addr.Base.Reg);
 626
 627   // Indexed form.
 628   else {
 629     // Get the RR opcode corresponding to the RI one.  FIXME: It would be
 630     // preferable to use the ImmToIdxMap from PPCRegisterInfo.cpp, but it
 631     // is hard to get at.
 632     switch (Opc) {
 633       default:        llvm_unreachable("Unexpected opcode!");
 634       case PPC::STB:  Opc = PPC::STBX;  break;
 635       case PPC::STH : Opc = PPC::STHX;  break;
 636       case PPC::STW : Opc = PPC::STWX;  break;
 637       case PPC::STB8: Opc = PPC::STBX8; break;
 638       case PPC::STH8: Opc = PPC::STHX8; break;
 639       case PPC::STW8: Opc = PPC::STWX8; break;
 640       case PPC::STD:  Opc = PPC::STDX;  break;
 641       case PPC::STFS: Opc = PPC::STFSX; break;
 642       case PPC::STFD: Opc = PPC::STFDX; break;
 643     }
 644     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
 645       .addReg(SrcReg).addReg(Addr.Base.Reg).addReg(IndexReg);
 646   }
 647
 648   return true;
 649 }
 650
 651 // Attempt to fast-select a store instruction.
 652 bool PPCFastISel::SelectStore(const Instruction *I) {
 653   Value *Op0 = I->getOperand(0);
 654   unsigned SrcReg = 0;
 655
 656   // FIXME: No atomics loads are supported.
 657   if (cast<StoreInst>(I)->isAtomic())
 658     return false;
 659
 660   // Verify we have a legal type before going any further.
 661   MVT VT;
 662   if (!isLoadTypeLegal(Op0->getType(), VT))
 663     return false;
 664
 665   // Get the value to be stored into a register.
 666   SrcReg = getRegForValue(Op0);
 667   if (SrcReg == 0)
 668     return false;
 669
 670   // See if we can handle this address.
 671   Address Addr;
 672   if (!PPCComputeAddress(I->getOperand(1), Addr))
 673     return false;
 674
 675   if (!PPCEmitStore(VT, SrcReg, Addr))
 676     return false;
 677
 678   return true;
 679 }
 680
 681 // Attempt to fast-select a branch instruction.
 682 bool PPCFastISel::SelectBranch(const Instruction *I) {
 683   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
 684   MachineBasicBlock *BrBB = FuncInfo.MBB;
 685   MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
 686   MachineBasicBlock *FBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
 687
 688   // For now, just try the simplest case where it's fed by a compare.
 689   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
 690     Optional<PPC::Predicate> OptPPCPred = getComparePred(CI->getPredicate());
 691     if (!OptPPCPred)
 692       return false;
 693
 694     PPC::Predicate PPCPred = OptPPCPred.getValue();
 695
 696     // Take advantage of fall-through opportunities.
 697     if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TBB)) {
 698       std::swap(TBB, FBB);
 699       PPCPred = PPC::InvertPredicate(PPCPred);
 700     }
 701
 702     unsigned CondReg = createResultReg(&PPC::CRRCRegClass);
 703
 704     if (!PPCEmitCmp(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), CI->isUnsigned(),
 705                     CondReg))
 706       return false;
 707
 708     BuildMI(*BrBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::BCC))
 709       .addImm(PPCPred).addReg(CondReg).addMBB(TBB);
 710     FastEmitBranch(FBB, DbgLoc);
 711     FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
 712     return true;
 713
 714   } else if (const ConstantInt *CI =
 715              dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
 716     uint64_t Imm = CI->getZExtValue();
 717     MachineBasicBlock *Target = (Imm == 0) ? FBB : TBB;
 718     FastEmitBranch(Target, DbgLoc);
 719     return true;
 720   }
 721
 722   // FIXME: ARM looks for a case where the block containing the compare
 723   // has been split from the block containing the branch.  If this happens,
 724   // there is a vreg available containing the result of the compare.  I'm
 725   // not sure we can do much, as we've lost the predicate information with
 726   // the compare instruction -- we have a 4-bit CR but don't know which bit
 727   // to test here.
 728   return false;
 729 }
 730
 731 // Attempt to emit a compare of the two source values.  Signed and unsigned
 732 // comparisons are supported.  Return false if we can't handle it.
 733 bool PPCFastISel::PPCEmitCmp(const Value *SrcValue1, const Value *SrcValue2,
 734                              bool IsZExt, unsigned DestReg) {
 735   Type *Ty = SrcValue1->getType();
 736   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(Ty, true);
 737   if (!SrcEVT.isSimple())
 738     return false;
 739   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
 740
 741   if (SrcVT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits())
 742     return false;
 743
 744   // See if operand 2 is an immediate encodeable in the compare.
 745   // FIXME: Operands are not in canonical order at -O0, so an immediate
 746   // operand in position 1 is a lost opportunity for now.  We are
 747   // similar to ARM in this regard.
 748   long Imm = 0;
 749   bool UseImm = false;
 750
 751   // Only 16-bit integer constants can be represented in compares for
 752   // PowerPC.  Others will be materialized into a register.
 753   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(SrcValue2)) {
 754     if (SrcVT == MVT::i64 || SrcVT == MVT::i32 || SrcVT == MVT::i16 ||
 755         SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i1) {
 756       const APInt &CIVal = ConstInt->getValue();
 757       Imm = (IsZExt) ? (long)CIVal.getZExtValue() : (long)CIVal.getSExtValue();
 758       if ((IsZExt && isUInt<16>(Imm)) || (!IsZExt && isInt<16>(Imm)))
 759         UseImm = true;
 760     }
 761   }
 762
 763   unsigned CmpOpc;
 764   bool NeedsExt = false;
 765   switch (SrcVT.SimpleTy) {
 766     default: return false;
 767     case MVT::f32:
 768       CmpOpc = PPC::FCMPUS;
 769       break;
 770     case MVT::f64:
 771       CmpOpc = PPC::FCMPUD;
 772       break;
 773     case MVT::i1:
 774     case MVT::i8:
 775     case MVT::i16:
 776       NeedsExt = true;
 777       // Intentional fall-through.
 778     case MVT::i32:
 779       if (!UseImm)
 780         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLW : PPC::CMPW;
 781       else
 782         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLWI : PPC::CMPWI;
 783       break;
 784     case MVT::i64:
 785       if (!UseImm)
 786         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLD : PPC::CMPD;
 787       else
 788         CmpOpc = IsZExt ? PPC::CMPLDI : PPC::CMPDI;
 789       break;
 790   }
 791
 792   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(SrcValue1);
 793   if (SrcReg1 == 0)
 794     return false;
 795
 796   unsigned SrcReg2 = 0;
 797   if (!UseImm) {
 798     SrcReg2 = getRegForValue(SrcValue2);
 799     if (SrcReg2 == 0)
 800       return false;
 801   }
 802
 803   if (NeedsExt) {
 804     unsigned ExtReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
 805     if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg1, MVT::i32, ExtReg, IsZExt))
 806       return false;
 807     SrcReg1 = ExtReg;
 808
 809     if (!UseImm) {
 810       unsigned ExtReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
 811       if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg2, MVT::i32, ExtReg, IsZExt))
 812         return false;
 813       SrcReg2 = ExtReg;
 814     }
 815   }
 816
 817   if (!UseImm)
 818     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CmpOpc), DestReg)
 819       .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2);
 820   else
 821     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CmpOpc), DestReg)
 822       .addReg(SrcReg1).addImm(Imm);
 823
 824   return true;
 825 }
 826
 827 // Attempt to fast-select a floating-point extend instruction.
 828 bool PPCFastISel::SelectFPExt(const Instruction *I) {
 829   Value *Src  = I->getOperand(0);
 830   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 831   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
 832
 833   if (SrcVT != MVT::f32 || DestVT != MVT::f64)
 834     return false;
 835
 836   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 837   if (!SrcReg)
 838     return false;
 839
 840   // No code is generated for a FP extend.
 841   UpdateValueMap(I, SrcReg);
 842   return true;
 843 }
 844
 845 // Attempt to fast-select a floating-point truncate instruction.
 846 bool PPCFastISel::SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
 847   Value *Src  = I->getOperand(0);
 848   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 849   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
 850
 851   if (SrcVT != MVT::f64 || DestVT != MVT::f32)
 852     return false;
 853
 854   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 855   if (!SrcReg)
 856     return false;
 857
 858   // Round the result to single precision.
 859   unsigned DestReg = createResultReg(&PPC::F4RCRegClass);
 860   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::FRSP), DestReg)
 861     .addReg(SrcReg);
 862
 863   UpdateValueMap(I, DestReg);
 864   return true;
 865 }
 866
 867 // Move an i32 or i64 value in a GPR to an f64 value in an FPR.
 868 // FIXME: When direct register moves are implemented (see PowerISA 2.08),
 869 // those should be used instead of moving via a stack slot when the
 870 // subtarget permits.
 871 // FIXME: The code here is sloppy for the 4-byte case.  Can use a 4-byte
 872 // stack slot and 4-byte store/load sequence.  Or just sext the 4-byte
 873 // case to 8 bytes which produces tighter code but wastes stack space.
 874 unsigned PPCFastISel::PPCMoveToFPReg(MVT SrcVT, unsigned SrcReg,
 875                                      bool IsSigned) {
 876
 877   // If necessary, extend 32-bit int to 64-bit.
 878   if (SrcVT == MVT::i32) {
 879     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RCRegClass);
 880     if (!PPCEmitIntExt(MVT::i32, SrcReg, MVT::i64, TmpReg, !IsSigned))
 881       return 0;
 882     SrcReg = TmpReg;
 883   }
 884
 885   // Get a stack slot 8 bytes wide, aligned on an 8-byte boundary.
 886   Address Addr;
 887   Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 888   Addr.Base.FI = MFI.CreateStackObject(8, 8, false);
 889
 890   // Store the value from the GPR.
 891   if (!PPCEmitStore(MVT::i64, SrcReg, Addr))
 892     return 0;
 893
 894   // Load the integer value into an FPR.  The kind of load used depends
 895   // on a number of conditions.
 896   unsigned LoadOpc = PPC::LFD;
 897
 898   if (SrcVT == MVT::i32) {
 899     if (!IsSigned) {
 900       LoadOpc = PPC::LFIWZX;
 901       Addr.Offset = 4;
 902     } else if (PPCSubTarget->hasLFIWAX()) {
 903       LoadOpc = PPC::LFIWAX;
 904       Addr.Offset = 4;
 905     }
 906   }
 907
 908   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::F8RCRegClass;
 909   unsigned ResultReg = 0;
 910   if (!PPCEmitLoad(MVT::f64, ResultReg, Addr, RC, !IsSigned, LoadOpc))
 911     return 0;
 912
 913   return ResultReg;
 914 }
 915
 916 // Attempt to fast-select an integer-to-floating-point conversion.
 917 bool PPCFastISel::SelectIToFP(const Instruction *I, bool IsSigned) {
 918   MVT DstVT;
 919   Type *DstTy = I->getType();
 920   if (!isTypeLegal(DstTy, DstVT))
 921     return false;
 922
 923   if (DstVT != MVT::f32 && DstVT != MVT::f64)
 924     return false;
 925
 926   Value *Src = I->getOperand(0);
 927   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
 928   if (!SrcEVT.isSimple())
 929     return false;
 930
 931   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
 932
 933   if (SrcVT != MVT::i8  && SrcVT != MVT::i16 &&
 934       SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i64)
 935     return false;
 936
 937   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
 938   if (SrcReg == 0)
 939     return false;
 940
 941   // We can only lower an unsigned convert if we have the newer
 942   // floating-point conversion operations.
 943   if (!IsSigned && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
 944     return false;
 945
 946   // FIXME: For now we require the newer floating-point conversion operations
 947   // (which are present only on P7 and A2 server models) when converting
 948   // to single-precision float.  Otherwise we have to generate a lot of
 949   // fiddly code to avoid double rounding.  If necessary, the fiddly code
 950   // can be found in PPCTargetLowering::LowerINT_TO_FP().
 951   if (DstVT == MVT::f32 && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
 952     return false;
 953
 954   // Extend the input if necessary.
 955   if (SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16) {
 956     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RCRegClass);
 957     if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, MVT::i64, TmpReg, !IsSigned))
 958       return false;
 959     SrcVT = MVT::i64;
 960     SrcReg = TmpReg;
 961   }
 962
 963   // Move the integer value to an FPR.
 964   unsigned FPReg = PPCMoveToFPReg(SrcVT, SrcReg, IsSigned);
 965   if (FPReg == 0)
 966     return false;
 967
 968   // Determine the opcode for the conversion.
 969   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::F8RCRegClass;
 970   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
 971   unsigned Opc;
 972
 973   if (DstVT == MVT::f32)
 974     Opc = IsSigned ? PPC::FCFIDS : PPC::FCFIDUS;
 975   else
 976     Opc = IsSigned ? PPC::FCFID : PPC::FCFIDU;
 977
 978   // Generate the convert.
 979   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
 980     .addReg(FPReg);
 981
 982   UpdateValueMap(I, DestReg);
 983   return true;
 984 }
 985
 986 // Move the floating-point value in SrcReg into an integer destination
 987 // register, and return the register (or zero if we can't handle it).
 988 // FIXME: When direct register moves are implemented (see PowerISA 2.08),
 989 // those should be used instead of moving via a stack slot when the
 990 // subtarget permits.
 991 unsigned PPCFastISel::PPCMoveToIntReg(const Instruction *I, MVT VT,
 992                                       unsigned SrcReg, bool IsSigned) {
 993   // Get a stack slot 8 bytes wide, aligned on an 8-byte boundary.
 994   // Note that if have STFIWX available, we could use a 4-byte stack
 995   // slot for i32, but this being fast-isel we'll just go with the
 996   // easiest code gen possible.
 997   Address Addr;
 998   Addr.BaseType = Address::FrameIndexBase;
 999   Addr.Base.FI = MFI.CreateStackObject(8, 8, false);
1000
1001   // Store the value from the FPR.
1002   if (!PPCEmitStore(MVT::f64, SrcReg, Addr))
1003     return 0;
1004
1005   // Reload it into a GPR.  If we want an i32, modify the address
1006   // to have a 4-byte offset so we load from the right place.
1007   if (VT == MVT::i32)
1008     Addr.Offset = 4;
1009
1010   // Look at the currently assigned register for this instruction
1011   // to determine the required register class.
1012   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1013   const TargetRegisterClass *RC =
1014     AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) : nullptr;
1015
1016   unsigned ResultReg = 0;
1017   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, RC, !IsSigned))
1018     return 0;
1019
1020   return ResultReg;
1021 }
1022
1023 // Attempt to fast-select a floating-point-to-integer conversion.
1024 bool PPCFastISel::SelectFPToI(const Instruction *I, bool IsSigned) {
1025   MVT DstVT, SrcVT;
1026   Type *DstTy = I->getType();
1027   if (!isTypeLegal(DstTy, DstVT))
1028     return false;
1029
1030   if (DstVT != MVT::i32 && DstVT != MVT::i64)
1031     return false;
1032
1033   // If we don't have FCTIDUZ and we need it, punt to SelectionDAG.
1034   if (DstVT == MVT::i64 && !IsSigned && !PPCSubTarget->hasFPCVT())
1035     return false;
1036
1037   Value *Src = I->getOperand(0);
1038   Type *SrcTy = Src->getType();
1039   if (!isTypeLegal(SrcTy, SrcVT))
1040     return false;
1041
1042   if (SrcVT != MVT::f32 && SrcVT != MVT::f64)
1043     return false;
1044
1045   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1046   if (SrcReg == 0)
1047     return false;
1048
1049   // Convert f32 to f64 if necessary.  This is just a meaningless copy
1050   // to get the register class right.  COPY_TO_REGCLASS is needed since
1051   // a COPY from F4RC to F8RC is converted to a F4RC-F4RC copy downstream.
1052   const TargetRegisterClass *InRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
1053   if (InRC == &PPC::F4RCRegClass) {
1054     unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::F8RCRegClass);
1055     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1056             TII.get(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS), TmpReg)
1057       .addReg(SrcReg).addImm(PPC::F8RCRegClassID);
1058     SrcReg = TmpReg;
1059   }
1060
1061   // Determine the opcode for the conversion, which takes place
1062   // entirely within FPRs.
1063   unsigned DestReg = createResultReg(&PPC::F8RCRegClass);
1064   unsigned Opc;
1065
1066   if (DstVT == MVT::i32)
1067     if (IsSigned)
1068       Opc = PPC::FCTIWZ;
1069     else
1070       Opc = PPCSubTarget->hasFPCVT() ? PPC::FCTIWUZ : PPC::FCTIDZ;
1071   else
1072     Opc = IsSigned ? PPC::FCTIDZ : PPC::FCTIDUZ;
1073
1074   // Generate the convert.
1075   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1076     .addReg(SrcReg);
1077
1078   // Now move the integer value from a float register to an integer register.
1079   unsigned IntReg = PPCMoveToIntReg(I, DstVT, DestReg, IsSigned);
1080   if (IntReg == 0)
1081     return false;
1082
1083   UpdateValueMap(I, IntReg);
1084   return true;
1085 }
1086
1087 // Attempt to fast-select a binary integer operation that isn't already
1088 // handled automatically.
1089 bool PPCFastISel::SelectBinaryIntOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode) {
1090   EVT DestVT  = TLI.getValueType(I->getType(), true);
1091
1092   // We can get here in the case when we have a binary operation on a non-legal
1093   // type and the target independent selector doesn't know how to handle it.
1094   if (DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8)
1095     return false;
1096
1097   // Look at the currently assigned register for this instruction
1098   // to determine the required register class.  If there is no register,
1099   // make a conservative choice (don't assign R0).
1100   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1101   const TargetRegisterClass *RC =
1102     (AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) :
1103      &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1104   bool IsGPRC = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
1105
1106   unsigned Opc;
1107   switch (ISDOpcode) {
1108     default: return false;
1109     case ISD::ADD:
1110       Opc = IsGPRC ? PPC::ADD4 : PPC::ADD8;
1111       break;
1112     case ISD::OR:
1113       Opc = IsGPRC ? PPC::OR : PPC::OR8;
1114       break;
1115     case ISD::SUB:
1116       Opc = IsGPRC ? PPC::SUBF : PPC::SUBF8;
1117       break;
1118   }
1119
1120   unsigned ResultReg = createResultReg(RC ? RC : &PPC::G8RCRegClass);
1121   unsigned SrcReg1 = getRegForValue(I->getOperand(0));
1122   if (SrcReg1 == 0) return false;
1123
1124   // Handle case of small immediate operand.
1125   if (const ConstantInt *ConstInt = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1126     const APInt &CIVal = ConstInt->getValue();
1127     int Imm = (int)CIVal.getSExtValue();
1128     bool UseImm = true;
1129     if (isInt<16>(Imm)) {
1130       switch (Opc) {
1131         default:
1132           llvm_unreachable("Missing case!");
1133         case PPC::ADD4:
1134           Opc = PPC::ADDI;
1135           MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1136           break;
1137         case PPC::ADD8:
1138           Opc = PPC::ADDI8;
1139           MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1140           break;
1141         case PPC::OR:
1142           Opc = PPC::ORI;
1143           break;
1144         case PPC::OR8:
1145           Opc = PPC::ORI8;
1146           break;
1147         case PPC::SUBF:
1148           if (Imm == -32768)
1149             UseImm = false;
1150           else {
1151             Opc = PPC::ADDI;
1152             MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
1153             Imm = -Imm;
1154           }
1155           break;
1156         case PPC::SUBF8:
1157           if (Imm == -32768)
1158             UseImm = false;
1159           else {
1160             Opc = PPC::ADDI8;
1161             MRI.setRegClass(SrcReg1, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1162             Imm = -Imm;
1163           }
1164           break;
1165       }
1166
1167       if (UseImm) {
1168         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc),
1169                 ResultReg)
1170             .addReg(SrcReg1)
1171             .addImm(Imm);
1172         UpdateValueMap(I, ResultReg);
1173         return true;
1174       }
1175     }
1176   }
1177
1178   // Reg-reg case.
1179   unsigned SrcReg2 = getRegForValue(I->getOperand(1));
1180   if (SrcReg2 == 0) return false;
1181
1182   // Reverse operands for subtract-from.
1183   if (ISDOpcode == ISD::SUB)
1184     std::swap(SrcReg1, SrcReg2);
1185
1186   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
1187     .addReg(SrcReg1).addReg(SrcReg2);
1188   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1189   return true;
1190 }
1191
1192 // Handle arguments to a call that we're attempting to fast-select.
1193 // Return false if the arguments are too complex for us at the moment.
1194 bool PPCFastISel::processCallArgs(SmallVectorImpl<Value*> &Args,
1195                                   SmallVectorImpl<unsigned> &ArgRegs,
1196                                   SmallVectorImpl<MVT> &ArgVTs,
1197                                   SmallVectorImpl<ISD::ArgFlagsTy> &ArgFlags,
1198                                   SmallVectorImpl<unsigned> &RegArgs,
1199                                   CallingConv::ID CC,
1200                                   unsigned &NumBytes,
1201                                   bool IsVarArg) {
1202   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1203   CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, TM, ArgLocs, *Context);
1204
1205   // Reserve space for the linkage area on the stack.
1206   bool isELFv2ABI = PPCSubTarget->isELFv2ABI();
1207   unsigned LinkageSize = PPCFrameLowering::getLinkageSize(true, false,
1208                                                           isELFv2ABI);
1209   CCInfo.AllocateStack(LinkageSize, 8);
1210
1211   CCInfo.AnalyzeCallOperands(ArgVTs, ArgFlags, CC_PPC64_ELF_FIS);
1212
1213   // Bail out if we can't handle any of the arguments.
1214   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1215     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1216     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1217
1218     // Skip vector arguments for now, as well as long double and
1219     // uint128_t, and anything that isn't passed in a register.
1220     if (ArgVT.isVector() || ArgVT.getSizeInBits() > 64 || ArgVT == MVT::i1 ||
1221         !VA.isRegLoc() || VA.needsCustom())
1222       return false;
1223
1224     // Skip bit-converted arguments for now.
1225     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt)
1226       return false;
1227   }
1228
1229   // Get a count of how many bytes are to be pushed onto the stack.
1230   NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
1231
1232   // The prolog code of the callee may store up to 8 GPR argument registers to
1233   // the stack, allowing va_start to index over them in memory if its varargs.
1234   // Because we cannot tell if this is needed on the caller side, we have to
1235   // conservatively assume that it is needed.  As such, make sure we have at
1236   // least enough stack space for the caller to store the 8 GPRs.
1237   // FIXME: On ELFv2, it may be unnecessary to allocate the parameter area.
1238   NumBytes = std::max(NumBytes, LinkageSize + 64);
1239
1240   // Issue CALLSEQ_START.
1241   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1242           TII.get(TII.getCallFrameSetupOpcode()))
1243     .addImm(NumBytes);
1244
1245   // Prepare to assign register arguments.  Every argument uses up a
1246   // GPR protocol register even if it's passed in a floating-point
1247   // register.
1248   unsigned NextGPR = PPC::X3;
1249   unsigned NextFPR = PPC::F1;
1250
1251   // Process arguments.
1252   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1253     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1254     unsigned Arg = ArgRegs[VA.getValNo()];
1255     MVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1256
1257     // Handle argument promotion and bitcasts.
1258     switch (VA.getLocInfo()) {
1259       default:
1260         llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1261       case CCValAssign::Full:
1262         break;
1263       case CCValAssign::SExt: {
1264         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1265         const TargetRegisterClass *RC =
1266           (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1267         unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1268         if (!PPCEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, TmpReg, /*IsZExt*/false))
1269           llvm_unreachable("Failed to emit a sext!");
1270         ArgVT = DestVT;
1271         Arg = TmpReg;
1272         break;
1273       }
1274       case CCValAssign::AExt:
1275       case CCValAssign::ZExt: {
1276         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1277         const TargetRegisterClass *RC =
1278           (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1279         unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1280         if (!PPCEmitIntExt(ArgVT, Arg, DestVT, TmpReg, /*IsZExt*/true))
1281           llvm_unreachable("Failed to emit a zext!");
1282         ArgVT = DestVT;
1283         Arg = TmpReg;
1284         break;
1285       }
1286       case CCValAssign::BCvt: {
1287         // FIXME: Not yet handled.
1288         llvm_unreachable("Should have bailed before getting here!");
1289         break;
1290       }
1291     }
1292
1293     // Copy this argument to the appropriate register.
1294     unsigned ArgReg;
1295     if (ArgVT == MVT::f32 || ArgVT == MVT::f64) {
1296       ArgReg = NextFPR++;
1297       ++NextGPR;
1298     } else
1299       ArgReg = NextGPR++;
1300
1301     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1302             TII.get(TargetOpcode::COPY), ArgReg).addReg(Arg);
1303     RegArgs.push_back(ArgReg);
1304   }
1305
1306   return true;
1307 }
1308
1309 // For a call that we've determined we can fast-select, finish the
1310 // call sequence and generate a copy to obtain the return value (if any).
1311 void PPCFastISel::finishCall(MVT RetVT, SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1312                              const Instruction *I, CallingConv::ID CC,
1313                              unsigned &NumBytes, bool IsVarArg) {
1314   // Issue CallSEQ_END.
1315   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1316           TII.get(TII.getCallFrameDestroyOpcode()))
1317     .addImm(NumBytes).addImm(0);
1318
1319   // Next, generate a copy to obtain the return value.
1320   // FIXME: No multi-register return values yet, though I don't foresee
1321   // any real difficulties there.
1322   if (RetVT != MVT::isVoid) {
1323     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
1324     CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, TM, RVLocs, *Context);
1325     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1326     CCValAssign &VA = RVLocs[0];
1327     assert(RVLocs.size() == 1 && "No support for multi-reg return values!");
1328     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1329
1330     MVT DestVT = VA.getValVT();
1331     MVT CopyVT = DestVT;
1332
1333     // Ints smaller than a register still arrive in a full 64-bit
1334     // register, so make sure we recognize this.
1335     if (RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32)
1336       CopyVT = MVT::i64;
1337
1338     unsigned SourcePhysReg = VA.getLocReg();
1339     unsigned ResultReg = 0;
1340
1341     if (RetVT == CopyVT) {
1342       const TargetRegisterClass *CpyRC = TLI.getRegClassFor(CopyVT);
1343       ResultReg = createResultReg(CpyRC);
1344
1345       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1346               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1347         .addReg(SourcePhysReg);
1348
1349     // If necessary, round the floating result to single precision.
1350     } else if (CopyVT == MVT::f64) {
1351       ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1352       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::FRSP),
1353               ResultReg).addReg(SourcePhysReg);
1354
1355     // If only the low half of a general register is needed, generate
1356     // a GPRC copy instead of a G8RC copy.  (EXTRACT_SUBREG can't be
1357     // used along the fast-isel path (not lowered), and downstream logic
1358     // also doesn't like a direct subreg copy on a physical reg.)
1359     } else if (RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32) {
1360       ResultReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
1361       // Convert physical register from G8RC to GPRC.
1362       SourcePhysReg -= PPC::X0 - PPC::R0;
1363       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1364               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1365         .addReg(SourcePhysReg);
1366     }
1367
1368     assert(ResultReg && "ResultReg unset!");
1369     UsedRegs.push_back(SourcePhysReg);
1370     UpdateValueMap(I, ResultReg);
1371   }
1372 }
1373
1374 // Attempt to fast-select a call instruction.
1375 bool PPCFastISel::SelectCall(const Instruction *I) {
1376   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1377   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1378
1379   // Can't handle inline asm.
1380   if (isa<InlineAsm>(Callee))
1381     return false;
1382
1383   // Allow SelectionDAG isel to handle tail calls.
1384   if (CI->isTailCall())
1385     return false;
1386
1387   // Obtain calling convention.
1388   ImmutableCallSite CS(CI);
1389   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
1390
1391   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1392   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1393   bool IsVarArg = FTy->isVarArg();
1394
1395   // Not ready for varargs yet.
1396   if (IsVarArg)
1397     return false;
1398
1399   // Handle simple calls for now, with legal return types and
1400   // those that can be extended.
1401   Type *RetTy = I->getType();
1402   MVT RetVT;
1403   if (RetTy->isVoidTy())
1404     RetVT = MVT::isVoid;
1405   else if (!isTypeLegal(RetTy, RetVT) && RetVT != MVT::i16 &&
1406            RetVT != MVT::i8)
1407     return false;
1408
1409   // FIXME: No multi-register return values yet.
1410   if (RetVT != MVT::isVoid && RetVT != MVT::i8 && RetVT != MVT::i16 &&
1411       RetVT != MVT::i32 && RetVT != MVT::i64 && RetVT != MVT::f32 &&
1412       RetVT != MVT::f64) {
1413     SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
1414     CCState CCInfo(CC, IsVarArg, *FuncInfo.MF, TM, RVLocs, *Context);
1415     CCInfo.AnalyzeCallResult(RetVT, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1416     if (RVLocs.size() > 1)
1417       return false;
1418   }
1419
1420   // Bail early if more than 8 arguments, as we only currently
1421   // handle arguments passed in registers.
1422   unsigned NumArgs = CS.arg_size();
1423   if (NumArgs > 8)
1424     return false;
1425
1426   // Set up the argument vectors.
1427   SmallVector<Value*, 8> Args;
1428   SmallVector<unsigned, 8> ArgRegs;
1429   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
1430   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
1431
1432   Args.reserve(NumArgs);
1433   ArgRegs.reserve(NumArgs);
1434   ArgVTs.reserve(NumArgs);
1435   ArgFlags.reserve(NumArgs);
1436
1437   for (ImmutableCallSite::arg_iterator II = CS.arg_begin(), IE = CS.arg_end();
1438        II != IE; ++II) {
1439     // FIXME: ARM does something for intrinsic calls here, check into that.
1440
1441     unsigned AttrIdx = II - CS.arg_begin() + 1;
1442
1443     // Only handle easy calls for now.  It would be reasonably easy
1444     // to handle <= 8-byte structures passed ByVal in registers, but we
1445     // have to ensure they are right-justified in the register.
1446     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::InReg) ||
1447         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::StructRet) ||
1448         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::Nest) ||
1449         CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ByVal))
1450       return false;
1451
1452     ISD::ArgFlagsTy Flags;
1453     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::SExt))
1454       Flags.setSExt();
1455     if (CS.paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ZExt))
1456       Flags.setZExt();
1457
1458     Type *ArgTy = (*II)->getType();
1459     MVT ArgVT;
1460     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT) && ArgVT != MVT::i16 && ArgVT != MVT::i8)
1461       return false;
1462
1463     if (ArgVT.isVector())
1464       return false;
1465
1466     unsigned Arg = getRegForValue(*II);
1467     if (Arg == 0)
1468       return false;
1469
1470     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
1471     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
1472
1473     Args.push_back(*II);
1474     ArgRegs.push_back(Arg);
1475     ArgVTs.push_back(ArgVT);
1476     ArgFlags.push_back(Flags);
1477   }
1478
1479   // Process the arguments.
1480   SmallVector<unsigned, 8> RegArgs;
1481   unsigned NumBytes;
1482
1483   if (!processCallArgs(Args, ArgRegs, ArgVTs, ArgFlags,
1484                        RegArgs, CC, NumBytes, IsVarArg))
1485     return false;
1486
1487   // FIXME: No handling for function pointers yet.  This requires
1488   // implementing the function descriptor (OPD) setup.
1489   const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Callee);
1490   if (!GV)
1491     return false;
1492
1493   // Build direct call with NOP for TOC restore.
1494   // FIXME: We can and should optimize away the NOP for local calls.
1495   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1496                                     TII.get(PPC::BL8_NOP));
1497   // Add callee.
1498   MIB.addGlobalAddress(GV);
1499
1500   // Add implicit physical register uses to the call.
1501   for (unsigned II = 0, IE = RegArgs.size(); II != IE; ++II)
1502     MIB.addReg(RegArgs[II], RegState::Implicit);
1503
1504   // Direct calls in the ELFv2 ABI need the TOC register live into the call.
1505   if (PPCSubTarget->isELFv2ABI())
1506     MIB.addReg(PPC::X2, RegState::Implicit);
1507
1508   // Add a register mask with the call-preserved registers.  Proper
1509   // defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
1510   MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CC));
1511
1512   // Finish off the call including any return values.
1513   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
1514   finishCall(RetVT, UsedRegs, I, CC, NumBytes, IsVarArg);
1515
1516   // Set all unused physregs defs as dead.
1517   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
1518
1519   return true;
1520 }
1521
1522 // Attempt to fast-select a return instruction.
1523 bool PPCFastISel::SelectRet(const Instruction *I) {
1524
1525   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
1526     return false;
1527
1528   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
1529   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
1530
1531   // Build a list of return value registers.
1532   SmallVector<unsigned, 4> RetRegs;
1533   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
1534
1535   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
1536     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
1537     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes(), Outs, TLI);
1538
1539     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
1540     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
1541     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, TM, ValLocs, *Context);
1542     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_PPC64_ELF_FIS);
1543     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
1544
1545     // FIXME: Only one output register for now.
1546     if (ValLocs.size() > 1)
1547       return false;
1548
1549     // Special case for returning a constant integer of any size.
1550     // Materialize the constant as an i64 and copy it to the return
1551     // register.  This avoids an unnecessary extend or truncate.
1552     if (isa<ConstantInt>(*RV)) {
1553       const Constant *C = cast<Constant>(RV);
1554       unsigned SrcReg = PPCMaterializeInt(C, MVT::i64);
1555       unsigned RetReg = ValLocs[0].getLocReg();
1556       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1557               TII.get(TargetOpcode::COPY), RetReg).addReg(SrcReg);
1558       RetRegs.push_back(RetReg);
1559
1560     } else {
1561       unsigned Reg = getRegForValue(RV);
1562
1563       if (Reg == 0)
1564         return false;
1565
1566       // Copy the result values into the output registers.
1567       for (unsigned i = 0; i < ValLocs.size(); ++i) {
1568
1569         CCValAssign &VA = ValLocs[i];
1570         assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1571         RetRegs.push_back(VA.getLocReg());
1572         unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
1573
1574         EVT RVEVT = TLI.getValueType(RV->getType());
1575         if (!RVEVT.isSimple())
1576           return false;
1577         MVT RVVT = RVEVT.getSimpleVT();
1578         MVT DestVT = VA.getLocVT();
1579
1580         if (RVVT != DestVT && RVVT != MVT::i8 &&
1581             RVVT != MVT::i16 && RVVT != MVT::i32)
1582           return false;
1583
1584         if (RVVT != DestVT) {
1585           switch (VA.getLocInfo()) {
1586             default:
1587               llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1588             case CCValAssign::Full:
1589               llvm_unreachable("Full value assign but types don't match?");
1590             case CCValAssign::AExt:
1591             case CCValAssign::ZExt: {
1592               const TargetRegisterClass *RC =
1593                 (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1594               unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1595               if (!PPCEmitIntExt(RVVT, SrcReg, DestVT, TmpReg, true))
1596                 return false;
1597               SrcReg = TmpReg;
1598               break;
1599             }
1600             case CCValAssign::SExt: {
1601               const TargetRegisterClass *RC =
1602                 (DestVT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass;
1603               unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1604               if (!PPCEmitIntExt(RVVT, SrcReg, DestVT, TmpReg, false))
1605                 return false;
1606               SrcReg = TmpReg;
1607               break;
1608             }
1609           }
1610         }
1611
1612         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1613                 TII.get(TargetOpcode::COPY), RetRegs[i])
1614           .addReg(SrcReg);
1615       }
1616     }
1617   }
1618
1619   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1620                                     TII.get(PPC::BLR));
1621
1622   for (unsigned i = 0, e = RetRegs.size(); i != e; ++i)
1623     MIB.addReg(RetRegs[i], RegState::Implicit);
1624
1625   return true;
1626 }
1627
1628 // Attempt to emit an integer extend of SrcReg into DestReg.  Both
1629 // signed and zero extensions are supported.  Return false if we
1630 // can't handle it.
1631 bool PPCFastISel::PPCEmitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
1632                                 unsigned DestReg, bool IsZExt) {
1633   if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i64)
1634     return false;
1635   if (SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i16 && SrcVT != MVT::i32)
1636     return false;
1637
1638   // Signed extensions use EXTSB, EXTSH, EXTSW.
1639   if (!IsZExt) {
1640     unsigned Opc;
1641     if (SrcVT == MVT::i8)
1642       Opc = (DestVT == MVT::i32) ? PPC::EXTSB : PPC::EXTSB8_32_64;
1643     else if (SrcVT == MVT::i16)
1644       Opc = (DestVT == MVT::i32) ? PPC::EXTSH : PPC::EXTSH8_32_64;
1645     else {
1646       assert(DestVT == MVT::i64 && "Signed extend from i32 to i32??");
1647       Opc = PPC::EXTSW_32_64;
1648     }
1649     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1650       .addReg(SrcReg);
1651
1652   // Unsigned 32-bit extensions use RLWINM.
1653   } else if (DestVT == MVT::i32) {
1654     unsigned MB;
1655     if (SrcVT == MVT::i8)
1656       MB = 24;
1657     else {
1658       assert(SrcVT == MVT::i16 && "Unsigned extend from i32 to i32??");
1659       MB = 16;
1660     }
1661     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::RLWINM),
1662             DestReg)
1663       .addReg(SrcReg).addImm(/*SH=*/0).addImm(MB).addImm(/*ME=*/31);
1664
1665   // Unsigned 64-bit extensions use RLDICL (with a 32-bit source).
1666   } else {
1667     unsigned MB;
1668     if (SrcVT == MVT::i8)
1669       MB = 56;
1670     else if (SrcVT == MVT::i16)
1671       MB = 48;
1672     else
1673       MB = 32;
1674     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1675             TII.get(PPC::RLDICL_32_64), DestReg)
1676       .addReg(SrcReg).addImm(/*SH=*/0).addImm(MB);
1677   }
1678
1679   return true;
1680 }
1681
1682 // Attempt to fast-select an indirect branch instruction.
1683 bool PPCFastISel::SelectIndirectBr(const Instruction *I) {
1684   unsigned AddrReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1685   if (AddrReg == 0)
1686     return false;
1687
1688   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::MTCTR8))
1689     .addReg(AddrReg);
1690   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::BCTR8));
1691
1692   const IndirectBrInst *IB = cast<IndirectBrInst>(I);
1693   for (unsigned i = 0, e = IB->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1694     FuncInfo.MBB->addSuccessor(FuncInfo.MBBMap[IB->getSuccessor(i)]);
1695
1696   return true;
1697 }
1698
1699 // Attempt to fast-select an integer truncate instruction.
1700 bool PPCFastISel::SelectTrunc(const Instruction *I) {
1701   Value *Src  = I->getOperand(0);
1702   EVT SrcVT  = TLI.getValueType(Src->getType(), true);
1703   EVT DestVT = TLI.getValueType(I->getType(), true);
1704
1705   if (SrcVT != MVT::i64 && SrcVT != MVT::i32 && SrcVT != MVT::i16)
1706     return false;
1707
1708   if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i16 && DestVT != MVT::i8)
1709     return false;
1710
1711   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1712   if (!SrcReg)
1713     return false;
1714
1715   // The only interesting case is when we need to switch register classes.
1716   if (SrcVT == MVT::i64) {
1717     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::GPRCRegClass);
1718     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1719             TII.get(TargetOpcode::COPY),
1720             ResultReg).addReg(SrcReg, 0, PPC::sub_32);
1721     SrcReg = ResultReg;
1722   }
1723
1724   UpdateValueMap(I, SrcReg);
1725   return true;
1726 }
1727
1728 // Attempt to fast-select an integer extend instruction.
1729 bool PPCFastISel::SelectIntExt(const Instruction *I) {
1730   Type *DestTy = I->getType();
1731   Value *Src = I->getOperand(0);
1732   Type *SrcTy = Src->getType();
1733
1734   bool IsZExt = isa<ZExtInst>(I);
1735   unsigned SrcReg = getRegForValue(Src);
1736   if (!SrcReg) return false;
1737
1738   EVT SrcEVT, DestEVT;
1739   SrcEVT = TLI.getValueType(SrcTy, true);
1740   DestEVT = TLI.getValueType(DestTy, true);
1741   if (!SrcEVT.isSimple())
1742     return false;
1743   if (!DestEVT.isSimple())
1744     return false;
1745
1746   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
1747   MVT DestVT = DestEVT.getSimpleVT();
1748
1749   // If we know the register class needed for the result of this
1750   // instruction, use it.  Otherwise pick the register class of the
1751   // correct size that does not contain X0/R0, since we don't know
1752   // whether downstream uses permit that assignment.
1753   unsigned AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
1754   const TargetRegisterClass *RC =
1755     (AssignedReg ? MRI.getRegClass(AssignedReg) :
1756      (DestVT == MVT::i64 ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass :
1757       &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass));
1758   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1759
1760   if (!PPCEmitIntExt(SrcVT, SrcReg, DestVT, ResultReg, IsZExt))
1761     return false;
1762
1763   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1764   return true;
1765 }
1766
1767 // Attempt to fast-select an instruction that wasn't handled by
1768 // the table-generated machinery.
1769 bool PPCFastISel::TargetSelectInstruction(const Instruction *I) {
1770
1771   switch (I->getOpcode()) {
1772     case Instruction::Load:
1773       return SelectLoad(I);
1774     case Instruction::Store:
1775       return SelectStore(I);
1776     case Instruction::Br:
1777       return SelectBranch(I);
1778     case Instruction::IndirectBr:
1779       return SelectIndirectBr(I);
1780     case Instruction::FPExt:
1781       return SelectFPExt(I);
1782     case Instruction::FPTrunc:
1783       return SelectFPTrunc(I);
1784     case Instruction::SIToFP:
1785       return SelectIToFP(I, /*IsSigned*/ true);
1786     case Instruction::UIToFP:
1787       return SelectIToFP(I, /*IsSigned*/ false);
1788     case Instruction::FPToSI:
1789       return SelectFPToI(I, /*IsSigned*/ true);
1790     case Instruction::FPToUI:
1791       return SelectFPToI(I, /*IsSigned*/ false);
1792     case Instruction::Add:
1793       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::ADD);
1794     case Instruction::Or:
1795       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::OR);
1796     case Instruction::Sub:
1797       return SelectBinaryIntOp(I, ISD::SUB);
1798     case Instruction::Call:
1799       if (dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1800         return false;
1801       return SelectCall(I);
1802     case Instruction::Ret:
1803       return SelectRet(I);
1804     case Instruction::Trunc:
1805       return SelectTrunc(I);
1806     case Instruction::ZExt:
1807     case Instruction::SExt:
1808       return SelectIntExt(I);
1809     // Here add other flavors of Instruction::XXX that automated
1810     // cases don't catch.  For example, switches are terminators
1811     // that aren't yet handled.
1812     default:
1813       break;
1814   }
1815   return false;
1816 }
1817
1818 // Materialize a floating-point constant into a register, and return
1819 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1820 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT) {
1821   // No plans to handle long double here.
1822   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
1823     return 0;
1824
1825   // All FP constants are loaded from the constant pool.
1826   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(CFP->getType());
1827   assert(Align > 0 && "Unexpectedly missing alignment information!");
1828   unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(cast<Constant>(CFP), Align);
1829   unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
1830   CodeModel::Model CModel = TM.getCodeModel();
1831
1832   MachineMemOperand *MMO =
1833     FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(
1834       MachinePointerInfo::getConstantPool(), MachineMemOperand::MOLoad,
1835       (VT == MVT::f32) ? 4 : 8, Align);
1836
1837   unsigned Opc = (VT == MVT::f32) ? PPC::LFS : PPC::LFD;
1838   unsigned TmpReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1839
1840   // For small code model, generate a LF[SD](0, LDtocCPT(Idx, X2)).
1841   if (CModel == CodeModel::Small || CModel == CodeModel::JITDefault) {
1842     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocCPT),
1843             TmpReg)
1844       .addConstantPoolIndex(Idx).addReg(PPC::X2);
1845     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1846       .addImm(0).addReg(TmpReg).addMemOperand(MMO);
1847   } else {
1848     // Otherwise we generate LF[SD](Idx[lo], ADDIStocHA(X2, Idx)).
1849     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDIStocHA),
1850             TmpReg).addReg(PPC::X2).addConstantPoolIndex(Idx);
1851     // But for large code model, we must generate a LDtocL followed
1852     // by the LF[SD].
1853     if (CModel == CodeModel::Large) {
1854       unsigned TmpReg2 = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
1855       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocL),
1856               TmpReg2).addConstantPoolIndex(Idx).addReg(TmpReg);
1857       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1858         .addImm(0).addReg(TmpReg2);
1859     } else
1860       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), DestReg)
1861         .addConstantPoolIndex(Idx, 0, PPCII::MO_TOC_LO)
1862         .addReg(TmpReg)
1863         .addMemOperand(MMO);
1864   }
1865
1866   return DestReg;
1867 }
1868
1869 // Materialize the address of a global value into a register, and return
1870 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1871 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeGV(const GlobalValue *GV, MVT VT) {
1872   assert(VT == MVT::i64 && "Non-address!");
1873   const TargetRegisterClass *RC = &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass;
1874   unsigned DestReg = createResultReg(RC);
1875
1876   // Global values may be plain old object addresses, TLS object
1877   // addresses, constant pool entries, or jump tables.  How we generate
1878   // code for these may depend on small, medium, or large code model.
1879   CodeModel::Model CModel = TM.getCodeModel();
1880
1881   // FIXME: Jump tables are not yet required because fast-isel doesn't
1882   // handle switches; if that changes, we need them as well.  For now,
1883   // what follows assumes everything's a generic (or TLS) global address.
1884
1885   // FIXME: We don't yet handle the complexity of TLS.
1886   if (GV->isThreadLocal())
1887     return 0;
1888
1889   // For small code model, generate a simple TOC load.
1890   if (CModel == CodeModel::Small || CModel == CodeModel::JITDefault)
1891     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtoc),
1892             DestReg)
1893         .addGlobalAddress(GV)
1894         .addReg(PPC::X2);
1895   else {
1896     // If the address is an externally defined symbol, a symbol with common
1897     // or externally available linkage, a non-local function address, or a
1898     // jump table address (not yet needed), or if we are generating code
1899     // for large code model, we generate:
1900     //       LDtocL(GV, ADDIStocHA(%X2, GV))
1901     // Otherwise we generate:
1902     //       ADDItocL(ADDIStocHA(%X2, GV), GV)
1903     // Either way, start with the ADDIStocHA:
1904     unsigned HighPartReg = createResultReg(RC);
1905     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDIStocHA),
1906             HighPartReg).addReg(PPC::X2).addGlobalAddress(GV);
1907
1908     // If/when switches are implemented, jump tables should be handled
1909     // on the "if" path here.
1910     if (CModel == CodeModel::Large ||
1911         (GV->getType()->getElementType()->isFunctionTy() &&
1912          (GV->isDeclaration() || GV->isWeakForLinker())) ||
1913         GV->isDeclaration() || GV->hasCommonLinkage() ||
1914         GV->hasAvailableExternallyLinkage())
1915       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::LDtocL),
1916               DestReg).addGlobalAddress(GV).addReg(HighPartReg);
1917     else
1918       // Otherwise generate the ADDItocL.
1919       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDItocL),
1920               DestReg).addReg(HighPartReg).addGlobalAddress(GV);
1921   }
1922
1923   return DestReg;
1924 }
1925
1926 // Materialize a 32-bit integer constant into a register, and return
1927 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1928 unsigned PPCFastISel::PPCMaterialize32BitInt(int64_t Imm,
1929                                              const TargetRegisterClass *RC) {
1930   unsigned Lo = Imm & 0xFFFF;
1931   unsigned Hi = (Imm >> 16) & 0xFFFF;
1932
1933   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1934   bool IsGPRC = RC->hasSuperClassEq(&PPC::GPRCRegClass);
1935
1936   if (isInt<16>(Imm))
1937     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1938             TII.get(IsGPRC ? PPC::LI : PPC::LI8), ResultReg)
1939       .addImm(Imm);
1940   else if (Lo) {
1941     // Both Lo and Hi have nonzero bits.
1942     unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
1943     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1944             TII.get(IsGPRC ? PPC::LIS : PPC::LIS8), TmpReg)
1945       .addImm(Hi);
1946     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1947             TII.get(IsGPRC ? PPC::ORI : PPC::ORI8), ResultReg)
1948       .addReg(TmpReg).addImm(Lo);
1949   } else
1950     // Just Hi bits.
1951     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1952             TII.get(IsGPRC ? PPC::LIS : PPC::LIS8), ResultReg)
1953       .addImm(Hi);
1954
1955   return ResultReg;
1956 }
1957
1958 // Materialize a 64-bit integer constant into a register, and return
1959 // the register number (or zero if we failed to handle it).
1960 unsigned PPCFastISel::PPCMaterialize64BitInt(int64_t Imm,
1961                                              const TargetRegisterClass *RC) {
1962   unsigned Remainder = 0;
1963   unsigned Shift = 0;
1964
1965   // If the value doesn't fit in 32 bits, see if we can shift it
1966   // so that it fits in 32 bits.
1967   if (!isInt<32>(Imm)) {
1968     Shift = countTrailingZeros<uint64_t>(Imm);
1969     int64_t ImmSh = static_cast<uint64_t>(Imm) >> Shift;
1970
1971     if (isInt<32>(ImmSh))
1972       Imm = ImmSh;
1973     else {
1974       Remainder = Imm;
1975       Shift = 32;
1976       Imm >>= 32;
1977     }
1978   }
1979
1980   // Handle the high-order 32 bits (if shifted) or the whole 32 bits
1981   // (if not shifted).
1982   unsigned TmpReg1 = PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
1983   if (!Shift)
1984     return TmpReg1;
1985
1986   // If upper 32 bits were not zero, we've built them and need to shift
1987   // them into place.
1988   unsigned TmpReg2;
1989   if (Imm) {
1990     TmpReg2 = createResultReg(RC);
1991     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::RLDICR),
1992             TmpReg2).addReg(TmpReg1).addImm(Shift).addImm(63 - Shift);
1993   } else
1994     TmpReg2 = TmpReg1;
1995
1996   unsigned TmpReg3, Hi, Lo;
1997   if ((Hi = (Remainder >> 16) & 0xFFFF)) {
1998     TmpReg3 = createResultReg(RC);
1999     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ORIS8),
2000             TmpReg3).addReg(TmpReg2).addImm(Hi);
2001   } else
2002     TmpReg3 = TmpReg2;
2003
2004   if ((Lo = Remainder & 0xFFFF)) {
2005     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2006     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ORI8),
2007             ResultReg).addReg(TmpReg3).addImm(Lo);
2008     return ResultReg;
2009   }
2010
2011   return TmpReg3;
2012 }
2013
2014
2015 // Materialize an integer constant into a register, and return
2016 // the register number (or zero if we failed to handle it).
2017 unsigned PPCFastISel::PPCMaterializeInt(const Constant *C, MVT VT) {
2018   // If we're using CR bit registers for i1 values, handle that as a special
2019   // case first.
2020   if (VT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits()) {
2021     const ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
2022     unsigned ImmReg = createResultReg(&PPC::CRBITRCRegClass);
2023     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2024             TII.get(CI->isZero() ? PPC::CRUNSET : PPC::CRSET), ImmReg);
2025     return ImmReg;
2026   }
2027
2028   if (VT != MVT::i64 && VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 &&
2029       VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
2030     return 0;
2031
2032   const TargetRegisterClass *RC = ((VT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass :
2033                                    &PPC::GPRCRegClass);
2034
2035   // If the constant is in range, use a load-immediate.
2036   const ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
2037   if (isInt<16>(CI->getSExtValue())) {
2038     unsigned Opc = (VT == MVT::i64) ? PPC::LI8 : PPC::LI;
2039     unsigned ImmReg = createResultReg(RC);
2040     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ImmReg)
2041       .addImm(CI->getSExtValue());
2042     return ImmReg;
2043   }
2044
2045   // Construct the constant piecewise.
2046   int64_t Imm = CI->getZExtValue();
2047
2048   if (VT == MVT::i64)
2049     return PPCMaterialize64BitInt(Imm, RC);
2050   else if (VT == MVT::i32)
2051     return PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
2052
2053   return 0;
2054 }
2055
2056 // Materialize a constant into a register, and return the register
2057 // number (or zero if we failed to handle it).
2058 unsigned PPCFastISel::TargetMaterializeConstant(const Constant *C) {
2059   EVT CEVT = TLI.getValueType(C->getType(), true);
2060
2061   // Only handle simple types.
2062   if (!CEVT.isSimple()) return 0;
2063   MVT VT = CEVT.getSimpleVT();
2064
2065   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C))
2066     return PPCMaterializeFP(CFP, VT);
2067   else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
2068     return PPCMaterializeGV(GV, VT);
2069   else if (isa<ConstantInt>(C))
2070     return PPCMaterializeInt(C, VT);
2071
2072   return 0;
2073 }
2074
2075 // Materialize the address created by an alloca into a register, and
2076 // return the register number (or zero if we failed to handle it).
2077 unsigned PPCFastISel::TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *AI) {
2078   // Don't handle dynamic allocas.
2079   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(AI)) return 0;
2080
2081   MVT VT;
2082   if (!isLoadTypeLegal(AI->getType(), VT)) return 0;
2083
2084   DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
2085     FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
2086
2087   if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
2088     unsigned ResultReg = createResultReg(&PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
2089     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(PPC::ADDI8),
2090             ResultReg).addFrameIndex(SI->second).addImm(0);
2091     return ResultReg;
2092   }
2093
2094   return 0;
2095 }
2096
2097 // Fold loads into extends when possible.
2098 // FIXME: We can have multiple redundant extend/trunc instructions
2099 // following a load.  The folding only picks up one.  Extend this
2100 // to check subsequent instructions for the same pattern and remove
2101 // them.  Thus ResultReg should be the def reg for the last redundant
2102 // instruction in a chain, and all intervening instructions can be
2103 // removed from parent.  Change test/CodeGen/PowerPC/fast-isel-fold.ll
2104 // to add ELF64-NOT: rldicl to the appropriate tests when this works.
2105 bool PPCFastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2106                                       const LoadInst *LI) {
2107   // Verify we have a legal type before going any further.
2108   MVT VT;
2109   if (!isLoadTypeLegal(LI->getType(), VT))
2110     return false;
2111
2112   // Combine load followed by zero- or sign-extend.
2113   bool IsZExt = false;
2114   switch(MI->getOpcode()) {
2115     default:
2116       return false;
2117
2118     case PPC::RLDICL:
2119     case PPC::RLDICL_32_64: {
2120       IsZExt = true;
2121       unsigned MB = MI->getOperand(3).getImm();
2122       if ((VT == MVT::i8 && MB <= 56) ||
2123           (VT == MVT::i16 && MB <= 48) ||
2124           (VT == MVT::i32 && MB <= 32))
2125         break;
2126       return false;
2127     }
2128
2129     case PPC::RLWINM:
2130     case PPC::RLWINM8: {
2131       IsZExt = true;
2132       unsigned MB = MI->getOperand(3).getImm();
2133       if ((VT == MVT::i8 && MB <= 24) ||
2134           (VT == MVT::i16 && MB <= 16))
2135         break;
2136       return false;
2137     }
2138
2139     case PPC::EXTSB:
2140     case PPC::EXTSB8:
2141     case PPC::EXTSB8_32_64:
2142       /* There is no sign-extending load-byte instruction. */
2143       return false;
2144
2145     case PPC::EXTSH:
2146     case PPC::EXTSH8:
2147     case PPC::EXTSH8_32_64: {
2148       if (VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8)
2149         return false;
2150       break;
2151     }
2152
2153     case PPC::EXTSW:
2154     case PPC::EXTSW_32_64: {
2155       if (VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8)
2156         return false;
2157       break;
2158     }
2159   }
2160
2161   // See if we can handle this address.
2162   Address Addr;
2163   if (!PPCComputeAddress(LI->getOperand(0), Addr))
2164     return false;
2165
2166   unsigned ResultReg = MI->getOperand(0).getReg();
2167
2168   if (!PPCEmitLoad(VT, ResultReg, Addr, nullptr, IsZExt))
2169     return false;
2170
2171   MI->eraseFromParent();
2172   return true;
2173 }
2174
2175 // Attempt to lower call arguments in a faster way than done by
2176 // the selection DAG code.
2177 bool PPCFastISel::FastLowerArguments() {
2178   // Defer to normal argument lowering for now.  It's reasonably
2179   // efficient.  Consider doing something like ARM to handle the
2180   // case where all args fit in registers, no varargs, no float
2181   // or vector args.
2182   return false;
2183 }
2184
2185 // Handle materializing integer constants into a register.  This is not
2186 // automatically generated for PowerPC, so must be explicitly created here.
2187 unsigned PPCFastISel::FastEmit_i(MVT Ty, MVT VT, unsigned Opc, uint64_t Imm) {
2188
2189   if (Opc != ISD::Constant)
2190     return 0;
2191
2192   // If we're using CR bit registers for i1 values, handle that as a special
2193   // case first.
2194   if (VT == MVT::i1 && PPCSubTarget->useCRBits()) {
2195     unsigned ImmReg = createResultReg(&PPC::CRBITRCRegClass);
2196     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
2197             TII.get(Imm == 0 ? PPC::CRUNSET : PPC::CRSET), ImmReg);
2198     return ImmReg;
2199   }
2200
2201   if (VT != MVT::i64 && VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16 &&
2202       VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
2203     return 0;
2204
2205   const TargetRegisterClass *RC = ((VT == MVT::i64) ? &PPC::G8RCRegClass :
2206                                    &PPC::GPRCRegClass);
2207   if (VT == MVT::i64)
2208     return PPCMaterialize64BitInt(Imm, RC);
2209   else
2210     return PPCMaterialize32BitInt(Imm, RC);
2211 }
2212
2213 // Override for ADDI and ADDI8 to set the correct register class
2214 // on RHS operand 0.  The automatic infrastructure naively assumes
2215 // GPRC for i32 and G8RC for i64; the concept of "no R0" is lost
2216 // for these cases.  At the moment, none of the other automatically
2217 // generated RI instructions require special treatment.  However, once
2218 // SelectSelect is implemented, "isel" requires similar handling.
2219 //
2220 // Also be conservative about the output register class.  Avoid
2221 // assigning R0 or X0 to the output register for GPRC and G8RC
2222 // register classes, as any such result could be used in ADDI, etc.,
2223 // where those regs have another meaning.
2224 unsigned PPCFastISel::FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
2225                                       const TargetRegisterClass *RC,
2226                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
2227                                       uint64_t Imm) {
2228   if (MachineInstOpcode == PPC::ADDI)
2229     MRI.setRegClass(Op0, &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass);
2230   else if (MachineInstOpcode == PPC::ADDI8)
2231     MRI.setRegClass(Op0, &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass);
2232
2233   const TargetRegisterClass *UseRC =
2234     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2235      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2236
2237   return FastISel::FastEmitInst_ri(MachineInstOpcode, UseRC,
2238                                    Op0, Op0IsKill, Imm);
2239 }
2240
2241 // Override for instructions with one register operand to avoid use of
2242 // R0/X0.  The automatic infrastructure isn't aware of the context so
2243 // we must be conservative.
2244 unsigned PPCFastISel::FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
2245                                      const TargetRegisterClass* RC,
2246                                      unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
2247   const TargetRegisterClass *UseRC =
2248     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2249      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2250
2251   return FastISel::FastEmitInst_r(MachineInstOpcode, UseRC, Op0, Op0IsKill);
2252 }
2253
2254 // Override for instructions with two register operands to avoid use
2255 // of R0/X0.  The automatic infrastructure isn't aware of the context
2256 // so we must be conservative.
2257 unsigned PPCFastISel::FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
2258                                       const TargetRegisterClass* RC,
2259                                       unsigned Op0, bool Op0IsKill,
2260                                       unsigned Op1, bool Op1IsKill) {
2261   const TargetRegisterClass *UseRC =
2262     (RC == &PPC::GPRCRegClass ? &PPC::GPRC_and_GPRC_NOR0RegClass :
2263      (RC == &PPC::G8RCRegClass ? &PPC::G8RC_and_G8RC_NOX0RegClass : RC));
2264
2265   return FastISel::FastEmitInst_rr(MachineInstOpcode, UseRC, Op0, Op0IsKill,
2266                                    Op1, Op1IsKill);
2267 }
2268
2269 namespace llvm {
2270   // Create the fast instruction selector for PowerPC64 ELF.
2271   FastISel *PPC::createFastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
2272                                 const TargetLibraryInfo *LibInfo) {
2273     const TargetMachine &TM = FuncInfo.MF->getTarget();
2274
2275     // Only available on 64-bit ELF for now.
2276     const PPCSubtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<PPCSubtarget>();
2277     if (Subtarget->isPPC64() && Subtarget->isSVR4ABI())
2278       return new PPCFastISel(FuncInfo, LibInfo);
2279
2280     return nullptr;
2281   }
2282 }