Request expansion of ConstantVec nodes.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCISelLowering.cpp
1 //===-- PPCISelLowering.cpp - PPC DAG Lowering Implementation -------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by Chris Lattner and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the PPCISelLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "PPCISelLowering.h"
15 #include "PPCTargetMachine.h"
16 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
18 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
19 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
20 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Function.h"
23 using namespace llvm;
24
25 PPCTargetLowering::PPCTargetLowering(TargetMachine &TM)
26   : TargetLowering(TM) {
27     
28   // Fold away setcc operations if possible.
29   setSetCCIsExpensive();
30   setPow2DivIsCheap();
31   
32   // Use _setjmp/_longjmp instead of setjmp/longjmp.
33   setUseUnderscoreSetJmpLongJmp(true);
34     
35   // Set up the register classes.
36   addRegisterClass(MVT::i32, PPC::GPRCRegisterClass);
37   addRegisterClass(MVT::f32, PPC::F4RCRegisterClass);
38   addRegisterClass(MVT::f64, PPC::F8RCRegisterClass);
39   
40   setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f64, Expand);
41   setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f32, Expand);
42
43   // PowerPC has no intrinsics for these particular operations
44   setOperationAction(ISD::MEMMOVE, MVT::Other, Expand);
45   setOperationAction(ISD::MEMSET, MVT::Other, Expand);
46   setOperationAction(ISD::MEMCPY, MVT::Other, Expand);
47   
48   // PowerPC has an i16 but no i8 (or i1) SEXTLOAD
49   setOperationAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Expand);
50   setOperationAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i8, Expand);
51   
52   // PowerPC has no SREM/UREM instructions
53   setOperationAction(ISD::SREM, MVT::i32, Expand);
54   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i32, Expand);
55   
56   // We don't support sin/cos/sqrt/fmod
57   setOperationAction(ISD::FSIN , MVT::f64, Expand);
58   setOperationAction(ISD::FCOS , MVT::f64, Expand);
59   setOperationAction(ISD::FREM , MVT::f64, Expand);
60   setOperationAction(ISD::FSIN , MVT::f32, Expand);
61   setOperationAction(ISD::FCOS , MVT::f32, Expand);
62   setOperationAction(ISD::FREM , MVT::f32, Expand);
63   
64   // If we're enabling GP optimizations, use hardware square root
65   if (!TM.getSubtarget<PPCSubtarget>().hasFSQRT()) {
66     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::f64, Expand);
67     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::f32, Expand);
68   }
69   
70   // PowerPC does not have BSWAP, CTPOP or CTTZ
71   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32  , Expand);
72   setOperationAction(ISD::CTPOP, MVT::i32  , Expand);
73   setOperationAction(ISD::CTTZ , MVT::i32  , Expand);
74   
75   // PowerPC does not have ROTR
76   setOperationAction(ISD::ROTR, MVT::i32   , Expand);
77   
78   // PowerPC does not have Select
79   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i32, Expand);
80   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f32, Expand);
81   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Expand);
82   
83   // PowerPC wants to turn select_cc of FP into fsel when possible.
84   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Custom);
85   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Custom);
86   
87   // PowerPC does not have BRCOND* which requires SetCC
88   setOperationAction(ISD::BRCOND,       MVT::Other, Expand);
89   setOperationAction(ISD::BRCONDTWOWAY, MVT::Other, Expand);
90   
91   // PowerPC turns FP_TO_SINT into FCTIWZ and some load/stores.
92   setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i32, Custom);
93
94   // PowerPC does not have [U|S]INT_TO_FP
95   setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::i32, Expand);
96   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Expand);
97
98   setOperationAction(ISD::BIT_CONVERT, MVT::f32, Expand);
99   setOperationAction(ISD::BIT_CONVERT, MVT::i32, Expand);
100
101   // PowerPC does not have truncstore for i1.
102   setOperationAction(ISD::TRUNCSTORE, MVT::i1, Promote);
103
104   // Support label based line numbers.
105   setOperationAction(ISD::LOCATION, MVT::Other, Expand);
106   setOperationAction(ISD::DEBUG_LOC, MVT::Other, Expand);
107   // FIXME - use subtarget debug flags
108   if (!TM.getSubtarget<PPCSubtarget>().isDarwin())
109     setOperationAction(ISD::DEBUG_LABEL, MVT::Other, Expand);
110   
111   // We want to legalize GlobalAddress and ConstantPool nodes into the 
112   // appropriate instructions to materialize the address.
113   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
114   setOperationAction(ISD::ConstantPool,  MVT::i32, Custom);
115
116   // RET must be custom lowered, to meet ABI requirements
117   setOperationAction(ISD::RET               , MVT::Other, Custom);
118   
119   // VASTART needs to be custom lowered to use the VarArgsFrameIndex
120   setOperationAction(ISD::VASTART           , MVT::Other, Custom);
121   
122   // Use the default implementation.
123   setOperationAction(ISD::VAARG             , MVT::Other, Expand);
124   setOperationAction(ISD::VACOPY            , MVT::Other, Expand);
125   setOperationAction(ISD::VAEND             , MVT::Other, Expand);
126   setOperationAction(ISD::STACKSAVE         , MVT::Other, Expand); 
127   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE      , MVT::Other, Expand);
128   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, MVT::i32  , Expand);
129   
130   if (TM.getSubtarget<PPCSubtarget>().is64Bit()) {
131     // They also have instructions for converting between i64 and fp.
132     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i64, Custom);
133     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::i64, Custom);
134     // To take advantage of the above i64 FP_TO_SINT, promote i32 FP_TO_UINT
135     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i32, Promote);
136   } else {
137     // PowerPC does not have FP_TO_UINT on 32-bit implementations.
138     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i32, Expand);
139   }
140
141   if (TM.getSubtarget<PPCSubtarget>().has64BitRegs()) {
142     // 64 bit PowerPC implementations can support i64 types directly
143     addRegisterClass(MVT::i64, PPC::G8RCRegisterClass);
144     // BUILD_PAIR can't be handled natively, and should be expanded to shl/or
145     setOperationAction(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, Expand);
146   } else {
147     // 32 bit PowerPC wants to expand i64 shifts itself.
148     setOperationAction(ISD::SHL, MVT::i64, Custom);
149     setOperationAction(ISD::SRL, MVT::i64, Custom);
150     setOperationAction(ISD::SRA, MVT::i64, Custom);
151   }
152   
153   if (TM.getSubtarget<PPCSubtarget>().hasAltivec()) {
154     addRegisterClass(MVT::v4f32, PPC::VRRCRegisterClass);
155     addRegisterClass(MVT::v4i32, PPC::VRRCRegisterClass);
156     
157     // FIXME: We don't support any ConstantVec's yet.  We should custom expand
158     // the ones we do!
159     setOperationAction(ISD::ConstantVec, MVT::v4f32, Expand);
160     setOperationAction(ISD::ConstantVec, MVT::v4i32, Expand);
161   }
162   
163   setSetCCResultContents(ZeroOrOneSetCCResult);
164   setStackPointerRegisterToSaveRestore(PPC::R1);
165   
166   computeRegisterProperties();
167 }
168
169 const char *PPCTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
170   switch (Opcode) {
171   default: return 0;
172   case PPCISD::FSEL:          return "PPCISD::FSEL";
173   case PPCISD::FCFID:         return "PPCISD::FCFID";
174   case PPCISD::FCTIDZ:        return "PPCISD::FCTIDZ";
175   case PPCISD::FCTIWZ:        return "PPCISD::FCTIWZ";
176   case PPCISD::VMADDFP:       return "PPCISD::VMADDFP";
177   case PPCISD::VNMSUBFP:      return "PPCISD::VNMSUBFP";
178   case PPCISD::Hi:            return "PPCISD::Hi";
179   case PPCISD::Lo:            return "PPCISD::Lo";
180   case PPCISD::GlobalBaseReg: return "PPCISD::GlobalBaseReg";
181   case PPCISD::SRL:           return "PPCISD::SRL";
182   case PPCISD::SRA:           return "PPCISD::SRA";
183   case PPCISD::SHL:           return "PPCISD::SHL";
184   case PPCISD::CALL:          return "PPCISD::CALL";
185   case PPCISD::RET_FLAG:      return "PPCISD::RET_FLAG";
186   }
187 }
188
189 /// isFloatingPointZero - Return true if this is 0.0 or -0.0.
190 static bool isFloatingPointZero(SDOperand Op) {
191   if (ConstantFPSDNode *CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op))
192     return CFP->isExactlyValue(-0.0) || CFP->isExactlyValue(0.0);
193   else if (Op.getOpcode() == ISD::EXTLOAD || Op.getOpcode() == ISD::LOAD) {
194     // Maybe this has already been legalized into the constant pool?
195     if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Op.getOperand(1)))
196       if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CP->get()))
197         return CFP->isExactlyValue(-0.0) || CFP->isExactlyValue(0.0);
198   }
199   return false;
200 }
201
202 /// LowerOperation - Provide custom lowering hooks for some operations.
203 ///
204 SDOperand PPCTargetLowering::LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG) {
205   switch (Op.getOpcode()) {
206   default: assert(0 && "Wasn't expecting to be able to lower this!"); 
207   case ISD::FP_TO_SINT: {
208     assert(MVT::isFloatingPoint(Op.getOperand(0).getValueType()));
209     SDOperand Src = Op.getOperand(0);
210     if (Src.getValueType() == MVT::f32)
211       Src = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Src);
212     
213     SDOperand Tmp;
214     switch (Op.getValueType()) {
215     default: assert(0 && "Unhandled FP_TO_SINT type in custom expander!");
216     case MVT::i32:
217       Tmp = DAG.getNode(PPCISD::FCTIWZ, MVT::f64, Src);
218       break;
219     case MVT::i64:
220       Tmp = DAG.getNode(PPCISD::FCTIDZ, MVT::f64, Src);
221       break;
222     }
223    
224     // Convert the FP value to an int value through memory.
225     SDOperand Bits = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, MVT::i64, Tmp);
226     if (Op.getValueType() == MVT::i32)
227       Bits = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, MVT::i32, Bits);
228     return Bits;
229   }
230   case ISD::SINT_TO_FP: {
231     assert(MVT::i64 == Op.getOperand(0).getValueType() && 
232            "Unhandled SINT_TO_FP type in custom expander!");
233     SDOperand Bits = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, MVT::f64, Op.getOperand(0));
234     SDOperand FP = DAG.getNode(PPCISD::FCFID, MVT::f64, Bits);
235     if (MVT::f32 == Op.getValueType())
236       FP = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, MVT::f32, FP);
237     return FP;
238   }
239   case ISD::SELECT_CC: {
240     // Turn FP only select_cc's into fsel instructions.
241     if (!MVT::isFloatingPoint(Op.getOperand(0).getValueType()) ||
242         !MVT::isFloatingPoint(Op.getOperand(2).getValueType()))
243       break;
244     
245     ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
246     
247     // Cannot handle SETEQ/SETNE.
248     if (CC == ISD::SETEQ || CC == ISD::SETNE) break;
249     
250     MVT::ValueType ResVT = Op.getValueType();
251     MVT::ValueType CmpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
252     SDOperand LHS = Op.getOperand(0), RHS = Op.getOperand(1);
253     SDOperand TV  = Op.getOperand(2), FV  = Op.getOperand(3);
254
255     // If the RHS of the comparison is a 0.0, we don't need to do the
256     // subtraction at all.
257     if (isFloatingPointZero(RHS))
258       switch (CC) {
259       default: break;       // SETUO etc aren't handled by fsel.
260       case ISD::SETULT:
261       case ISD::SETLT:
262         std::swap(TV, FV);  // fsel is natively setge, swap operands for setlt
263       case ISD::SETUGE:
264       case ISD::SETGE:
265         if (LHS.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
266           LHS = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, LHS);
267         return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT, LHS, TV, FV);
268       case ISD::SETUGT:
269       case ISD::SETGT:
270         std::swap(TV, FV);  // fsel is natively setge, swap operands for setlt
271       case ISD::SETULE:
272       case ISD::SETLE:
273         if (LHS.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
274           LHS = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, LHS);
275         return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT,
276                            DAG.getNode(ISD::FNEG, MVT::f64, LHS), TV, FV);
277       }
278     
279     SDOperand Cmp;
280     switch (CC) {
281     default: break;       // SETUO etc aren't handled by fsel.
282     case ISD::SETULT:
283     case ISD::SETLT:
284       Cmp = DAG.getNode(ISD::FSUB, CmpVT, LHS, RHS);
285       if (Cmp.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
286         Cmp = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Cmp);
287       return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT, Cmp, FV, TV);
288     case ISD::SETUGE:
289     case ISD::SETGE:
290       Cmp = DAG.getNode(ISD::FSUB, CmpVT, LHS, RHS);
291       if (Cmp.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
292         Cmp = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Cmp);
293       return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT, Cmp, TV, FV);
294     case ISD::SETUGT:
295     case ISD::SETGT:
296       Cmp = DAG.getNode(ISD::FSUB, CmpVT, RHS, LHS);
297       if (Cmp.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
298         Cmp = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Cmp);
299       return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT, Cmp, FV, TV);
300     case ISD::SETULE:
301     case ISD::SETLE:
302       Cmp = DAG.getNode(ISD::FSUB, CmpVT, RHS, LHS);
303       if (Cmp.getValueType() == MVT::f32)   // Comparison is always 64-bits
304         Cmp = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Cmp);
305       return DAG.getNode(PPCISD::FSEL, ResVT, Cmp, TV, FV);
306     }
307     break;
308   }
309   case ISD::SHL: {
310     assert(Op.getValueType() == MVT::i64 &&
311            Op.getOperand(1).getValueType() == MVT::i32 && "Unexpected SHL!");
312     // The generic code does a fine job expanding shift by a constant.
313     if (isa<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) break;
314     
315     // Otherwise, expand into a bunch of logical ops.  Note that these ops
316     // depend on the PPC behavior for oversized shift amounts.
317     SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
318                                DAG.getConstant(0, MVT::i32));
319     SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
320                                DAG.getConstant(1, MVT::i32));
321     SDOperand Amt = Op.getOperand(1);
322     
323     SDOperand Tmp1 = DAG.getNode(ISD::SUB, MVT::i32,
324                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32), Amt);
325     SDOperand Tmp2 = DAG.getNode(PPCISD::SHL, MVT::i32, Hi, Amt);
326     SDOperand Tmp3 = DAG.getNode(PPCISD::SRL, MVT::i32, Lo, Tmp1);
327     SDOperand Tmp4 = DAG.getNode(ISD::OR , MVT::i32, Tmp2, Tmp3);
328     SDOperand Tmp5 = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Amt,
329                                  DAG.getConstant(-32U, MVT::i32));
330     SDOperand Tmp6 = DAG.getNode(PPCISD::SHL, MVT::i32, Lo, Tmp5);
331     SDOperand OutHi = DAG.getNode(ISD::OR, MVT::i32, Tmp4, Tmp6);
332     SDOperand OutLo = DAG.getNode(PPCISD::SHL, MVT::i32, Lo, Amt);
333     return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, OutLo, OutHi);
334   }
335   case ISD::SRL: {
336     assert(Op.getValueType() == MVT::i64 &&
337            Op.getOperand(1).getValueType() == MVT::i32 && "Unexpected SHL!");
338     // The generic code does a fine job expanding shift by a constant.
339     if (isa<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) break;
340     
341     // Otherwise, expand into a bunch of logical ops.  Note that these ops
342     // depend on the PPC behavior for oversized shift amounts.
343     SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
344                                DAG.getConstant(0, MVT::i32));
345     SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
346                                DAG.getConstant(1, MVT::i32));
347     SDOperand Amt = Op.getOperand(1);
348     
349     SDOperand Tmp1 = DAG.getNode(ISD::SUB, MVT::i32,
350                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32), Amt);
351     SDOperand Tmp2 = DAG.getNode(PPCISD::SRL, MVT::i32, Lo, Amt);
352     SDOperand Tmp3 = DAG.getNode(PPCISD::SHL, MVT::i32, Hi, Tmp1);
353     SDOperand Tmp4 = DAG.getNode(ISD::OR , MVT::i32, Tmp2, Tmp3);
354     SDOperand Tmp5 = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Amt,
355                                  DAG.getConstant(-32U, MVT::i32));
356     SDOperand Tmp6 = DAG.getNode(PPCISD::SRL, MVT::i32, Hi, Tmp5);
357     SDOperand OutLo = DAG.getNode(ISD::OR, MVT::i32, Tmp4, Tmp6);
358     SDOperand OutHi = DAG.getNode(PPCISD::SRL, MVT::i32, Hi, Amt);
359     return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, OutLo, OutHi);
360   }    
361   case ISD::SRA: {
362     assert(Op.getValueType() == MVT::i64 &&
363            Op.getOperand(1).getValueType() == MVT::i32 && "Unexpected SRA!");
364     // The generic code does a fine job expanding shift by a constant.
365     if (isa<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) break;
366       
367     // Otherwise, expand into a bunch of logical ops, followed by a select_cc.
368     SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
369                                DAG.getConstant(0, MVT::i32));
370     SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32, Op.getOperand(0),
371                                DAG.getConstant(1, MVT::i32));
372     SDOperand Amt = Op.getOperand(1);
373     
374     SDOperand Tmp1 = DAG.getNode(ISD::SUB, MVT::i32,
375                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32), Amt);
376     SDOperand Tmp2 = DAG.getNode(PPCISD::SRL, MVT::i32, Lo, Amt);
377     SDOperand Tmp3 = DAG.getNode(PPCISD::SHL, MVT::i32, Hi, Tmp1);
378     SDOperand Tmp4 = DAG.getNode(ISD::OR , MVT::i32, Tmp2, Tmp3);
379     SDOperand Tmp5 = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Amt,
380                                  DAG.getConstant(-32U, MVT::i32));
381     SDOperand Tmp6 = DAG.getNode(PPCISD::SRA, MVT::i32, Hi, Tmp5);
382     SDOperand OutHi = DAG.getNode(PPCISD::SRA, MVT::i32, Hi, Amt);
383     SDOperand OutLo = DAG.getSelectCC(Tmp5, DAG.getConstant(0, MVT::i32),
384                                       Tmp4, Tmp6, ISD::SETLE);
385     return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, OutLo, OutHi);
386   }
387   case ISD::ConstantPool: {
388     Constant *C = cast<ConstantPoolSDNode>(Op)->get();
389     SDOperand CPI = DAG.getTargetConstantPool(C, MVT::i32);
390     SDOperand Zero = DAG.getConstant(0, MVT::i32);
391     
392     if (PPCGenerateStaticCode) {
393       // Generate non-pic code that has direct accesses to the constant pool.
394       // The address of the global is just (hi(&g)+lo(&g)).
395       SDOperand Hi = DAG.getNode(PPCISD::Hi, MVT::i32, CPI, Zero);
396       SDOperand Lo = DAG.getNode(PPCISD::Lo, MVT::i32, CPI, Zero);
397       return DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Hi, Lo);
398     }
399     
400     // Only lower ConstantPool on Darwin.
401     if (!getTargetMachine().getSubtarget<PPCSubtarget>().isDarwin()) break;
402     SDOperand Hi = DAG.getNode(PPCISD::Hi, MVT::i32, CPI, Zero);
403     if (PICEnabled) {
404       // With PIC, the first instruction is actually "GR+hi(&G)".
405       Hi = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32,
406                        DAG.getNode(PPCISD::GlobalBaseReg, MVT::i32), Hi);
407     }
408
409     SDOperand Lo = DAG.getNode(PPCISD::Lo, MVT::i32, CPI, Zero);
410     Lo = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Hi, Lo);
411     return Lo;
412   }
413   case ISD::GlobalAddress: {
414     GlobalAddressSDNode *GSDN = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
415     GlobalValue *GV = GSDN->getGlobal();
416     SDOperand GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, MVT::i32, GSDN->getOffset());
417     SDOperand Zero = DAG.getConstant(0, MVT::i32);
418
419     if (PPCGenerateStaticCode) {
420       // Generate non-pic code that has direct accesses to globals.
421       // The address of the global is just (hi(&g)+lo(&g)).
422       SDOperand Hi = DAG.getNode(PPCISD::Hi, MVT::i32, GA, Zero);
423       SDOperand Lo = DAG.getNode(PPCISD::Lo, MVT::i32, GA, Zero);
424       return DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Hi, Lo);
425     }
426     
427     // Only lower GlobalAddress on Darwin.
428     if (!getTargetMachine().getSubtarget<PPCSubtarget>().isDarwin()) break;
429     
430     SDOperand Hi = DAG.getNode(PPCISD::Hi, MVT::i32, GA, Zero);
431     if (PICEnabled) {
432       // With PIC, the first instruction is actually "GR+hi(&G)".
433       Hi = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32,
434                        DAG.getNode(PPCISD::GlobalBaseReg, MVT::i32), Hi);
435     }
436     
437     SDOperand Lo = DAG.getNode(PPCISD::Lo, MVT::i32, GA, Zero);
438     Lo = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, Hi, Lo);
439                                    
440     if (!GV->hasWeakLinkage() && !GV->hasLinkOnceLinkage() && !GV->isExternal())
441       return Lo;
442
443     // If the global is weak or external, we have to go through the lazy
444     // resolution stub.
445     return DAG.getLoad(MVT::i32, DAG.getEntryNode(), Lo, DAG.getSrcValue(0));
446   }
447   case ISD::VASTART: {
448     // vastart just stores the address of the VarArgsFrameIndex slot into the
449     // memory location argument.
450     // FIXME: Replace MVT::i32 with PointerTy
451     SDOperand FR = DAG.getFrameIndex(VarArgsFrameIndex, MVT::i32);
452     return DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Op.getOperand(0), FR, 
453                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
454   }
455   case ISD::RET: {
456     SDOperand Copy;
457     
458     switch(Op.getNumOperands()) {
459     default:
460       assert(0 && "Do not know how to return this many arguments!");
461       abort();
462     case 1: 
463       return SDOperand(); // ret void is legal
464     case 2: {
465       MVT::ValueType ArgVT = Op.getOperand(1).getValueType();
466       unsigned ArgReg = MVT::isInteger(ArgVT) ? PPC::R3 : PPC::F1;
467       Copy = DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), ArgReg, Op.getOperand(1),
468                               SDOperand());
469       break;
470     }
471     case 3:
472       Copy = DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), PPC::R3, Op.getOperand(2), 
473                               SDOperand());
474       Copy = DAG.getCopyToReg(Copy, PPC::R4, Op.getOperand(1),Copy.getValue(1));
475       break;
476     }
477     return DAG.getNode(PPCISD::RET_FLAG, MVT::Other, Copy, Copy.getValue(1));
478   }
479   }
480   return SDOperand();
481 }
482
483 std::vector<SDOperand>
484 PPCTargetLowering::LowerArguments(Function &F, SelectionDAG &DAG) {
485   //
486   // add beautiful description of PPC stack frame format, or at least some docs
487   //
488   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
489   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
490   MachineBasicBlock& BB = MF.front();
491   SSARegMap *RegMap = MF.getSSARegMap();
492   std::vector<SDOperand> ArgValues;
493   
494   unsigned ArgOffset = 24;
495   unsigned GPR_remaining = 8;
496   unsigned FPR_remaining = 13;
497   unsigned GPR_idx = 0, FPR_idx = 0;
498   static const unsigned GPR[] = {
499     PPC::R3, PPC::R4, PPC::R5, PPC::R6,
500     PPC::R7, PPC::R8, PPC::R9, PPC::R10,
501   };
502   static const unsigned FPR[] = {
503     PPC::F1, PPC::F2, PPC::F3, PPC::F4, PPC::F5, PPC::F6, PPC::F7,
504     PPC::F8, PPC::F9, PPC::F10, PPC::F11, PPC::F12, PPC::F13
505   };
506   
507   // Add DAG nodes to load the arguments...  On entry to a function on PPC,
508   // the arguments start at offset 24, although they are likely to be passed
509   // in registers.
510   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E; ++I) {
511     SDOperand newroot, argt;
512     unsigned ObjSize;
513     bool needsLoad = false;
514     bool ArgLive = !I->use_empty();
515     MVT::ValueType ObjectVT = getValueType(I->getType());
516     
517     switch (ObjectVT) {
518     default: assert(0 && "Unhandled argument type!");
519     case MVT::i1:
520     case MVT::i8:
521     case MVT::i16:
522     case MVT::i32:
523       ObjSize = 4;
524       if (!ArgLive) break;
525       if (GPR_remaining > 0) {
526         unsigned VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::GPRCRegClass);
527         MF.addLiveIn(GPR[GPR_idx], VReg);
528         argt = newroot = DAG.getCopyFromReg(DAG.getRoot(), VReg, MVT::i32);
529         if (ObjectVT != MVT::i32) {
530           unsigned AssertOp = I->getType()->isSigned() ? ISD::AssertSext 
531                                                        : ISD::AssertZext;
532           argt = DAG.getNode(AssertOp, MVT::i32, argt, 
533                              DAG.getValueType(ObjectVT));
534           argt = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, ObjectVT, argt);
535         }
536       } else {
537         needsLoad = true;
538       }
539       break;
540     case MVT::i64:
541       ObjSize = 8;
542       if (!ArgLive) break;
543       if (GPR_remaining > 0) {
544         SDOperand argHi, argLo;
545         unsigned VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::GPRCRegClass);
546         MF.addLiveIn(GPR[GPR_idx], VReg);
547         argHi = DAG.getCopyFromReg(DAG.getRoot(), VReg, MVT::i32);
548         // If we have two or more remaining argument registers, then both halves
549         // of the i64 can be sourced from there.  Otherwise, the lower half will
550         // have to come off the stack.  This can happen when an i64 is preceded
551         // by 28 bytes of arguments.
552         if (GPR_remaining > 1) {
553           unsigned VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::GPRCRegClass);
554           MF.addLiveIn(GPR[GPR_idx+1], VReg);
555           argLo = DAG.getCopyFromReg(argHi, VReg, MVT::i32);
556         } else {
557           int FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset+4);
558           SDOperand FIN = DAG.getFrameIndex(FI, MVT::i32);
559           argLo = DAG.getLoad(MVT::i32, DAG.getEntryNode(), FIN,
560                               DAG.getSrcValue(NULL));
561         }
562         // Build the outgoing arg thingy
563         argt = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, argLo, argHi);
564         newroot = argLo;
565       } else {
566         needsLoad = true;
567       }
568       break;
569     case MVT::f32:
570     case MVT::f64:
571       ObjSize = (ObjectVT == MVT::f64) ? 8 : 4;
572       if (!ArgLive) {
573         if (FPR_remaining > 0) {
574           --FPR_remaining;
575           ++FPR_idx;
576         }        
577         break;
578       }
579       if (FPR_remaining > 0) {
580         unsigned VReg;
581         if (ObjectVT == MVT::f32)
582           VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::F4RCRegClass);
583         else
584           VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::F8RCRegClass);
585         MF.addLiveIn(FPR[FPR_idx], VReg);
586         argt = newroot = DAG.getCopyFromReg(DAG.getRoot(), VReg, ObjectVT);
587         --FPR_remaining;
588         ++FPR_idx;
589       } else {
590         needsLoad = true;
591       }
592       break;
593     }
594     
595     // We need to load the argument to a virtual register if we determined above
596     // that we ran out of physical registers of the appropriate type
597     if (needsLoad) {
598       unsigned SubregOffset = 0;
599       if (ObjectVT == MVT::i8 || ObjectVT == MVT::i1) SubregOffset = 3;
600       if (ObjectVT == MVT::i16) SubregOffset = 2;
601       int FI = MFI->CreateFixedObject(ObjSize, ArgOffset);
602       SDOperand FIN = DAG.getFrameIndex(FI, MVT::i32);
603       FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, FIN,
604                         DAG.getConstant(SubregOffset, MVT::i32));
605       argt = newroot = DAG.getLoad(ObjectVT, DAG.getEntryNode(), FIN,
606                                    DAG.getSrcValue(NULL));
607     }
608     
609     // Every 4 bytes of argument space consumes one of the GPRs available for
610     // argument passing.
611     if (GPR_remaining > 0) {
612       unsigned delta = (GPR_remaining > 1 && ObjSize == 8) ? 2 : 1;
613       GPR_remaining -= delta;
614       GPR_idx += delta;
615     }
616     ArgOffset += ObjSize;
617     if (newroot.Val)
618       DAG.setRoot(newroot.getValue(1));
619     
620     ArgValues.push_back(argt);
621   }
622   
623   // If the function takes variable number of arguments, make a frame index for
624   // the start of the first vararg value... for expansion of llvm.va_start.
625   if (F.isVarArg()) {
626     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
627     SDOperand FIN = DAG.getFrameIndex(VarArgsFrameIndex, MVT::i32);
628     // If this function is vararg, store any remaining integer argument regs
629     // to their spots on the stack so that they may be loaded by deferencing the
630     // result of va_next.
631     std::vector<SDOperand> MemOps;
632     for (; GPR_remaining > 0; --GPR_remaining, ++GPR_idx) {
633       unsigned VReg = RegMap->createVirtualRegister(&PPC::GPRCRegClass);
634       MF.addLiveIn(GPR[GPR_idx], VReg);
635       SDOperand Val = DAG.getCopyFromReg(DAG.getRoot(), VReg, MVT::i32);
636       SDOperand Store = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Val.getValue(1),
637                                     Val, FIN, DAG.getSrcValue(NULL));
638       MemOps.push_back(Store);
639       // Increment the address by four for the next argument to store
640       SDOperand PtrOff = DAG.getConstant(4, getPointerTy());
641       FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, FIN, PtrOff);
642     }
643     if (!MemOps.empty()) {
644       MemOps.push_back(DAG.getRoot());
645       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, MemOps));
646     }
647   }
648   
649   // Finally, inform the code generator which regs we return values in.
650   switch (getValueType(F.getReturnType())) {
651     default: assert(0 && "Unknown type!");
652     case MVT::isVoid: break;
653     case MVT::i1:
654     case MVT::i8:
655     case MVT::i16:
656     case MVT::i32:
657       MF.addLiveOut(PPC::R3);
658       break;
659     case MVT::i64:
660       MF.addLiveOut(PPC::R3);
661       MF.addLiveOut(PPC::R4);
662       break;
663     case MVT::f32:
664     case MVT::f64:
665       MF.addLiveOut(PPC::F1);
666       break;
667   }
668   
669   return ArgValues;
670 }
671
672 std::pair<SDOperand, SDOperand>
673 PPCTargetLowering::LowerCallTo(SDOperand Chain,
674                                const Type *RetTy, bool isVarArg,
675                                unsigned CallingConv, bool isTailCall,
676                                SDOperand Callee, ArgListTy &Args,
677                                SelectionDAG &DAG) {
678   // args_to_use will accumulate outgoing args for the PPCISD::CALL case in
679   // SelectExpr to use to put the arguments in the appropriate registers.
680   std::vector<SDOperand> args_to_use;
681   
682   // Count how many bytes are to be pushed on the stack, including the linkage
683   // area, and parameter passing area.
684   unsigned NumBytes = 24;
685   
686   if (Args.empty()) {
687     Chain = DAG.getNode(ISD::CALLSEQ_START, MVT::Other, Chain,
688                         DAG.getConstant(NumBytes, getPointerTy()));
689   } else {
690     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
691       switch (getValueType(Args[i].second)) {
692       default: assert(0 && "Unknown value type!");
693       case MVT::i1:
694       case MVT::i8:
695       case MVT::i16:
696       case MVT::i32:
697       case MVT::f32:
698         NumBytes += 4;
699         break;
700       case MVT::i64:
701       case MVT::f64:
702         NumBytes += 8;
703         break;
704       }
705     }
706         
707     // Just to be safe, we'll always reserve the full 24 bytes of linkage area
708     // plus 32 bytes of argument space in case any called code gets funky on us.
709     // (Required by ABI to support var arg)
710     if (NumBytes < 56) NumBytes = 56;
711     
712     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
713     // These operations are automatically eliminated by the prolog/epilog pass
714     Chain = DAG.getNode(ISD::CALLSEQ_START, MVT::Other, Chain,
715                         DAG.getConstant(NumBytes, getPointerTy()));
716     
717     // Set up a copy of the stack pointer for use loading and storing any
718     // arguments that may not fit in the registers available for argument
719     // passing.
720     SDOperand StackPtr = DAG.getRegister(PPC::R1, MVT::i32);
721     
722     // Figure out which arguments are going to go in registers, and which in
723     // memory.  Also, if this is a vararg function, floating point operations
724     // must be stored to our stack, and loaded into integer regs as well, if
725     // any integer regs are available for argument passing.
726     unsigned ArgOffset = 24;
727     unsigned GPR_remaining = 8;
728     unsigned FPR_remaining = 13;
729     
730     std::vector<SDOperand> MemOps;
731     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
732       // PtrOff will be used to store the current argument to the stack if a
733       // register cannot be found for it.
734       SDOperand PtrOff = DAG.getConstant(ArgOffset, getPointerTy());
735       PtrOff = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, StackPtr, PtrOff);
736       MVT::ValueType ArgVT = getValueType(Args[i].second);
737       
738       switch (ArgVT) {
739       default: assert(0 && "Unexpected ValueType for argument!");
740       case MVT::i1:
741       case MVT::i8:
742       case MVT::i16:
743         // Promote the integer to 32 bits.  If the input type is signed use a
744         // sign extend, otherwise use a zero extend.
745         if (Args[i].second->isSigned())
746           Args[i].first =DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i32, Args[i].first);
747         else
748           Args[i].first =DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i32, Args[i].first);
749         // FALL THROUGH
750       case MVT::i32:
751         if (GPR_remaining > 0) {
752           args_to_use.push_back(Args[i].first);
753           --GPR_remaining;
754         } else {
755           MemOps.push_back(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Chain,
756                                        Args[i].first, PtrOff,
757                                        DAG.getSrcValue(NULL)));
758         }
759         ArgOffset += 4;
760         break;
761       case MVT::i64:
762         // If we have one free GPR left, we can place the upper half of the i64
763         // in it, and store the other half to the stack.  If we have two or more
764         // free GPRs, then we can pass both halves of the i64 in registers.
765         if (GPR_remaining > 0) {
766           SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32,
767                                      Args[i].first, DAG.getConstant(1, MVT::i32));
768           SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, MVT::i32,
769                                      Args[i].first, DAG.getConstant(0, MVT::i32));
770           args_to_use.push_back(Hi);
771           --GPR_remaining;
772           if (GPR_remaining > 0) {
773             args_to_use.push_back(Lo);
774             --GPR_remaining;
775           } else {
776             SDOperand ConstFour = DAG.getConstant(4, getPointerTy());
777             PtrOff = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, PtrOff, ConstFour);
778             MemOps.push_back(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Chain,
779                                          Lo, PtrOff, DAG.getSrcValue(NULL)));
780           }
781         } else {
782           MemOps.push_back(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Chain,
783                                        Args[i].first, PtrOff,
784                                        DAG.getSrcValue(NULL)));
785         }
786         ArgOffset += 8;
787         break;
788       case MVT::f32:
789       case MVT::f64:
790         if (FPR_remaining > 0) {
791           args_to_use.push_back(Args[i].first);
792           --FPR_remaining;
793           if (isVarArg) {
794             SDOperand Store = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Chain,
795                                           Args[i].first, PtrOff,
796                                           DAG.getSrcValue(NULL));
797             MemOps.push_back(Store);
798             // Float varargs are always shadowed in available integer registers
799             if (GPR_remaining > 0) {
800               SDOperand Load = DAG.getLoad(MVT::i32, Store, PtrOff,
801                                            DAG.getSrcValue(NULL));
802               MemOps.push_back(Load.getValue(1));
803               args_to_use.push_back(Load);
804               --GPR_remaining;
805             }
806             if (GPR_remaining > 0 && MVT::f64 == ArgVT) {
807               SDOperand ConstFour = DAG.getConstant(4, getPointerTy());
808               PtrOff = DAG.getNode(ISD::ADD, MVT::i32, PtrOff, ConstFour);
809               SDOperand Load = DAG.getLoad(MVT::i32, Store, PtrOff,
810                                            DAG.getSrcValue(NULL));
811               MemOps.push_back(Load.getValue(1));
812               args_to_use.push_back(Load);
813               --GPR_remaining;
814             }
815           } else {
816             // If we have any FPRs remaining, we may also have GPRs remaining.
817             // Args passed in FPRs consume either 1 (f32) or 2 (f64) available
818             // GPRs.
819             if (GPR_remaining > 0) {
820               args_to_use.push_back(DAG.getNode(ISD::UNDEF, MVT::i32));
821               --GPR_remaining;
822             }
823             if (GPR_remaining > 0 && MVT::f64 == ArgVT) {
824               args_to_use.push_back(DAG.getNode(ISD::UNDEF, MVT::i32));
825               --GPR_remaining;
826             }
827           }
828         } else {
829           MemOps.push_back(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Chain,
830                                        Args[i].first, PtrOff,
831                                        DAG.getSrcValue(NULL)));
832         }
833         ArgOffset += (ArgVT == MVT::f32) ? 4 : 8;
834         break;
835       }
836     }
837     if (!MemOps.empty())
838       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, MemOps);
839   }
840   
841   std::vector<MVT::ValueType> RetVals;
842   MVT::ValueType RetTyVT = getValueType(RetTy);
843   MVT::ValueType ActualRetTyVT = RetTyVT;
844   if (RetTyVT >= MVT::i1 && RetTyVT <= MVT::i16)
845     ActualRetTyVT = MVT::i32;   // Promote result to i32.
846     
847   if (RetTyVT == MVT::i64) {
848     RetVals.push_back(MVT::i32);
849     RetVals.push_back(MVT::i32);
850   } else if (RetTyVT != MVT::isVoid) {
851     RetVals.push_back(ActualRetTyVT);
852   }
853   RetVals.push_back(MVT::Other);
854   
855   // If the callee is a GlobalAddress node (quite common, every direct call is)
856   // turn it into a TargetGlobalAddress node so that legalize doesn't hack it.
857   if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee))
858     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), MVT::i32);
859   
860   std::vector<SDOperand> Ops;
861   Ops.push_back(Chain);
862   Ops.push_back(Callee);
863   Ops.insert(Ops.end(), args_to_use.begin(), args_to_use.end());
864   SDOperand TheCall = DAG.getNode(PPCISD::CALL, RetVals, Ops);
865   Chain = TheCall.getValue(TheCall.Val->getNumValues()-1);
866   Chain = DAG.getNode(ISD::CALLSEQ_END, MVT::Other, Chain,
867                       DAG.getConstant(NumBytes, getPointerTy()));
868   SDOperand RetVal = TheCall;
869   
870   // If the result is a small value, add a note so that we keep track of the
871   // information about whether it is sign or zero extended.
872   if (RetTyVT != ActualRetTyVT) {
873     RetVal = DAG.getNode(RetTy->isSigned() ? ISD::AssertSext : ISD::AssertZext,
874                          MVT::i32, RetVal, DAG.getValueType(RetTyVT));
875     RetVal = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, RetTyVT, RetVal);
876   } else if (RetTyVT == MVT::i64) {
877     RetVal = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, MVT::i64, RetVal, RetVal.getValue(1));
878   }
879   
880   return std::make_pair(RetVal, Chain);
881 }
882
883 MachineBasicBlock *
884 PPCTargetLowering::InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
885                                            MachineBasicBlock *BB) {
886   assert((MI->getOpcode() == PPC::SELECT_CC_Int ||
887           MI->getOpcode() == PPC::SELECT_CC_F4 ||
888           MI->getOpcode() == PPC::SELECT_CC_F8) &&
889          "Unexpected instr type to insert");
890   
891   // To "insert" a SELECT_CC instruction, we actually have to insert the diamond
892   // control-flow pattern.  The incoming instruction knows the destination vreg
893   // to set, the condition code register to branch on, the true/false values to
894   // select between, and a branch opcode to use.
895   const BasicBlock *LLVM_BB = BB->getBasicBlock();
896   ilist<MachineBasicBlock>::iterator It = BB;
897   ++It;
898   
899   //  thisMBB:
900   //  ...
901   //   TrueVal = ...
902   //   cmpTY ccX, r1, r2
903   //   bCC copy1MBB
904   //   fallthrough --> copy0MBB
905   MachineBasicBlock *thisMBB = BB;
906   MachineBasicBlock *copy0MBB = new MachineBasicBlock(LLVM_BB);
907   MachineBasicBlock *sinkMBB = new MachineBasicBlock(LLVM_BB);
908   BuildMI(BB, MI->getOperand(4).getImmedValue(), 2)
909     .addReg(MI->getOperand(1).getReg()).addMBB(sinkMBB);
910   MachineFunction *F = BB->getParent();
911   F->getBasicBlockList().insert(It, copy0MBB);
912   F->getBasicBlockList().insert(It, sinkMBB);
913   // Update machine-CFG edges
914   BB->addSuccessor(copy0MBB);
915   BB->addSuccessor(sinkMBB);
916   
917   //  copy0MBB:
918   //   %FalseValue = ...
919   //   # fallthrough to sinkMBB
920   BB = copy0MBB;
921   
922   // Update machine-CFG edges
923   BB->addSuccessor(sinkMBB);
924   
925   //  sinkMBB:
926   //   %Result = phi [ %FalseValue, copy0MBB ], [ %TrueValue, thisMBB ]
927   //  ...
928   BB = sinkMBB;
929   BuildMI(BB, PPC::PHI, 4, MI->getOperand(0).getReg())
930     .addReg(MI->getOperand(3).getReg()).addMBB(copy0MBB)
931     .addReg(MI->getOperand(2).getReg()).addMBB(thisMBB);
932
933   delete MI;   // The pseudo instruction is gone now.
934   return BB;
935 }
936