[SystemZ] Handle sub-128 vectors
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZISelLowering.cpp
1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ DAG lowering 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 implements the SystemZTargetLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "SystemZISelLowering.h"
15 #include "SystemZCallingConv.h"
16 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
17 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
18 #include "SystemZTargetMachine.h"
19 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
23 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
24 #include <cctype>
25
26 using namespace llvm;
27
28 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
29
30 namespace {
31 // Represents a sequence for extracting a 0/1 value from an IPM result:
32 // (((X ^ XORValue) + AddValue) >> Bit)
33 struct IPMConversion {
34   IPMConversion(unsigned xorValue, int64_t addValue, unsigned bit)
35     : XORValue(xorValue), AddValue(addValue), Bit(bit) {}
36
37   int64_t XORValue;
38   int64_t AddValue;
39   unsigned Bit;
40 };
41
42 // Represents information about a comparison.
43 struct Comparison {
44   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
45     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
46
47   // The operands to the comparison.
48   SDValue Op0, Op1;
49
50   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
51   unsigned Opcode;
52
53   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
54   unsigned ICmpType;
55
56   // The mask of CC values that Opcode can produce.
57   unsigned CCValid;
58
59   // The mask of CC values for which the original condition is true.
60   unsigned CCMask;
61 };
62 } // end anonymous namespace
63
64 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
65 static bool is32Bit(EVT VT) {
66   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
67   case MVT::i32:
68     return true;
69   case MVT::i64:
70     return false;
71   default:
72     llvm_unreachable("Unsupported type");
73   }
74 }
75
76 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
77 // final use.
78 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
79   if (Op.isReg())
80     Op.setIsKill(false);
81   return Op;
82 }
83
84 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &tm,
85                                              const SystemZSubtarget &STI)
86     : TargetLowering(tm), Subtarget(STI) {
87   MVT PtrVT = getPointerTy();
88
89   // Set up the register classes.
90   if (Subtarget.hasHighWord())
91     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
92   else
93     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
94   addRegisterClass(MVT::i64, &SystemZ::GR64BitRegClass);
95   if (Subtarget.hasVector()) {
96     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::VR32BitRegClass);
97     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::VR64BitRegClass);
98   } else {
99     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::FP32BitRegClass);
100     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::FP64BitRegClass);
101   }
102   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
103
104   if (Subtarget.hasVector()) {
105     addRegisterClass(MVT::v16i8, &SystemZ::VR128BitRegClass);
106     addRegisterClass(MVT::v8i16, &SystemZ::VR128BitRegClass);
107     addRegisterClass(MVT::v4i32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
108     addRegisterClass(MVT::v2i64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
109     addRegisterClass(MVT::v4f32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
110     addRegisterClass(MVT::v2f64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
111   }
112
113   // Compute derived properties from the register classes
114   computeRegisterProperties(Subtarget.getRegisterInfo());
115
116   // Set up special registers.
117   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
118   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
119   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
120
121   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
122   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
123   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
124   // scheduler, because it can.
125   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
126
127   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
128   setBooleanVectorContents(ZeroOrNegativeOneBooleanContent);
129
130   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
131   setMinFunctionAlignment(2);
132
133   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
134   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
135        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
136        ++I) {
137     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
138     if (isTypeLegal(VT)) {
139       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
140       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
141
142       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
143       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
144
145       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
146       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
147       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
148     }
149   }
150
151   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
152   // indirect jump.
153   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
154
155   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
156   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
157
158   // Handle integer types.
159   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
160        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
161        ++I) {
162     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
163     if (isTypeLegal(VT)) {
164       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
165       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
166       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
167       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
168       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
169       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
170       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
171
172       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
173       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
174       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
175       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
176
177       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
178       // available, or if the operand is constant.
179       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
180
181       // Use POPCNT on z196 and above.
182       if (Subtarget.hasPopulationCount())
183         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
184       else
185         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Expand);
186
187       // No special instructions for these.
188       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
189       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
190       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
191       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
192
193       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
194       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
195       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
196       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
197       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
198
199       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
200       if (!Subtarget.hasFPExtension())
201         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
202     }
203   }
204
205   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
206   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
207   // Lower them into full i32 operations.
208   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
209   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
210   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
211   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
212   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
213   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
214   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
215   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
216   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
217   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
218   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
219   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
220
221   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
222   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
223   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
224     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
225     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
226   }
227
228   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
229   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
230   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
231
232   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
233   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
234
235   // FIXME: Can we support these natively?
236   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
237   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
238   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
239
240   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
241   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
242   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
243     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
244     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
245     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  VT, MVT::i1, Promote);
246   }
247
248   // Handle the various types of symbolic address.
249   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
250   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
251   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
252   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
253   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
254
255   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
256   // 160-byte area at the bottom of the stack.
257   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
258
259   // Use custom expanders so that we can force the function to use
260   // a frame pointer.
261   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
262   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
263
264   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
265   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
266
267   for (MVT VT : MVT::vector_valuetypes()) {
268     // Assume by default that all vector operations need to be expanded.
269     for (unsigned Opcode = 0; Opcode < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Opcode)
270       if (getOperationAction(Opcode, VT) == Legal)
271         setOperationAction(Opcode, VT, Expand);
272
273     // Likewise all truncating stores and extending loads.
274     for (MVT InnerVT : MVT::vector_valuetypes()) {
275       setTruncStoreAction(VT, InnerVT, Expand);
276       setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
277       setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
278       setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
279     }
280
281     if (isTypeLegal(VT)) {
282       // These operations are legal for anything that can be stored in a
283       // vector register, even if there is no native support for the format
284       // as such.  In particular, we can do these for v4f32 even though there
285       // are no specific instructions for that format.
286       setOperationAction(ISD::LOAD, VT, Legal);
287       setOperationAction(ISD::STORE, VT, Legal);
288       setOperationAction(ISD::VSELECT, VT, Legal);
289       setOperationAction(ISD::BITCAST, VT, Legal);
290       setOperationAction(ISD::UNDEF, VT, Legal);
291
292       // Likewise, except that we need to replace the nodes with something
293       // more specific.
294       setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, VT, Custom);
295       setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT, Custom);
296     }
297   }
298
299   // Handle integer vector types.
300   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
301     if (isTypeLegal(VT)) {
302       // These operations have direct equivalents.
303       setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
304       setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
305       setOperationAction(ISD::ADD, VT, Legal);
306       setOperationAction(ISD::SUB, VT, Legal);
307       if (VT != MVT::v2i64)
308         setOperationAction(ISD::MUL, VT, Legal);
309       setOperationAction(ISD::AND, VT, Legal);
310       setOperationAction(ISD::OR, VT, Legal);
311       setOperationAction(ISD::XOR, VT, Legal);
312       setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
313       setOperationAction(ISD::CTTZ, VT, Legal);
314       setOperationAction(ISD::CTLZ, VT, Legal);
315       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
316       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
317
318       // Convert a GPR scalar to a vector by inserting it into element 0.
319       setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT, Custom);
320
321       // Use a series of unpacks for extensions.
322       setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
323       setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
324
325       // Detect shifts by a scalar amount and convert them into
326       // V*_BY_SCALAR.
327       setOperationAction(ISD::SHL, VT, Custom);
328       setOperationAction(ISD::SRA, VT, Custom);
329       setOperationAction(ISD::SRL, VT, Custom);
330
331       // At present ROTL isn't matched by DAGCombiner.  ROTR should be
332       // converted into ROTL.
333       setOperationAction(ISD::ROTL, VT, Expand);
334       setOperationAction(ISD::ROTR, VT, Expand);
335
336       // Map SETCCs onto one of VCE, VCH or VCHL, swapping the operands
337       // and inverting the result as necessary.
338       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
339     }
340   }
341
342   if (Subtarget.hasVector()) {
343     // There should be no need to check for float types other than v2f64
344     // since <2 x f32> isn't a legal type.
345     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2i64, Legal);
346     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2i64, Legal);
347     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
348     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
349   }
350
351   // Handle floating-point types.
352   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
353        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
354        ++I) {
355     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
356     if (isTypeLegal(VT)) {
357       // We can use FI for FRINT.
358       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
359
360       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
361       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
362         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
363         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
364         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
365         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
366         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
367       }
368
369       // No special instructions for these.
370       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
371       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
372       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
373     }
374   }
375
376   // Handle floating-point vector types.
377   if (Subtarget.hasVector()) {
378     // Scalar-to-vector conversion is just a subreg.
379     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v4f32, Legal);
380     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v2f64, Legal);
381
382     // Some insertions and extractions can be done directly but others
383     // need to go via integers.
384     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
385     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
386     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
387     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
388
389     // These operations have direct equivalents.
390     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f64, Legal);
391     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f64, Legal);
392     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v2f64, Legal);
393     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f64, Legal);
394     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f64, Legal);
395     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v2f64, Legal);
396     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f64, Legal);
397     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v2f64, Legal);
398     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v2f64, Legal);
399     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v2f64, Legal);
400     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v2f64, Legal);
401     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v2f64, Legal);
402     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v2f64, Legal);
403     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v2f64, Legal);
404   }
405
406   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
407   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
408   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
409   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
410
411   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
412   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
413   // would fit in an f80).
414   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
415     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f80, Expand);
416
417   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
418   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
419   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
420   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
421
422   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
423   // 32-bit forms.
424   if (!Subtarget.hasVector()) {
425     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
426     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
427   }
428
429   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
430   // structure, but VAEND is a no-op.
431   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
432   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
433   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
434
435   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
436   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
437   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
438   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
439   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
440
441   // Handle intrinsics.
442   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
443
444   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
445   MaxStoresPerMemcpy = 0;
446   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
447
448   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
449   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
450   // generated by target-independent code don't when the byte value is
451   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
452   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
453   MaxStoresPerMemset = 0;
454   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
455 }
456
457 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
458   if (!VT.isVector())
459     return MVT::i32;
460   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
461 }
462
463 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
464   VT = VT.getScalarType();
465
466   if (!VT.isSimple())
467     return false;
468
469   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
470   case MVT::f32:
471   case MVT::f64:
472     return true;
473   case MVT::f128:
474     return false;
475   default:
476     break;
477   }
478
479   return false;
480 }
481
482 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
483   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
484   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
485 }
486
487 bool SystemZTargetLowering::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
488   // We can use CGFI or CLGFI.
489   return isInt<32>(Imm) || isUInt<32>(Imm);
490 }
491
492 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
493   // We can use ALGFI or SLGFI.
494   return isUInt<32>(Imm) || isUInt<32>(-Imm);
495 }
496
497 bool SystemZTargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
498                                                            unsigned,
499                                                            unsigned,
500                                                            bool *Fast) const {
501   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
502   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
503   // they are required.
504   if (Fast)
505     *Fast = true;
506   return true;
507 }
508   
509 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
510                                                   Type *Ty) const {
511   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
512   // RELATIVE LONG cases.
513   if (AM.BaseGV)
514     return false;
515
516   // Require a 20-bit signed offset.
517   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
518     return false;
519
520   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
521   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
522 }
523
524 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
525   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
526     return false;
527   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
528   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
529   return FromBits > ToBits;
530 }
531
532 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
533   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
534     return false;
535   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
536   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
537   return FromBits > ToBits;
538 }
539
540 //===----------------------------------------------------------------------===//
541 // Inline asm support
542 //===----------------------------------------------------------------------===//
543
544 TargetLowering::ConstraintType
545 SystemZTargetLowering::getConstraintType(const std::string &Constraint) const {
546   if (Constraint.size() == 1) {
547     switch (Constraint[0]) {
548     case 'a': // Address register
549     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
550     case 'f': // Floating-point register
551     case 'h': // High-part register
552     case 'r': // General-purpose register
553       return C_RegisterClass;
554
555     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
556     case 'R': // Likewise, plus an index
557     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
558     case 'T': // Likewise, plus an index
559     case 'm': // Equivalent to 'T'.
560       return C_Memory;
561
562     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
563     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
564     case 'K': // Signed 16-bit constant
565     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
566     case 'M': // 0x7fffffff
567       return C_Other;
568
569     default:
570       break;
571     }
572   }
573   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
574 }
575
576 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
577 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
578                                const char *constraint) const {
579   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
580   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
581   // If we don't have a value, we can't do a match,
582   // but allow it at the lowest weight.
583   if (!CallOperandVal)
584     return CW_Default;
585   Type *type = CallOperandVal->getType();
586   // Look at the constraint type.
587   switch (*constraint) {
588   default:
589     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
590     break;
591
592   case 'a': // Address register
593   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
594   case 'h': // High-part register
595   case 'r': // General-purpose register
596     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
597       weight = CW_Register;
598     break;
599
600   case 'f': // Floating-point register
601     if (type->isFloatingPointTy())
602       weight = CW_Register;
603     break;
604
605   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
606     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
607       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
608         weight = CW_Constant;
609     break;
610
611   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
612     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
613       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
614         weight = CW_Constant;
615     break;
616
617   case 'K': // Signed 16-bit constant
618     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
619       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
620         weight = CW_Constant;
621     break;
622
623   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
624     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
625       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
626         weight = CW_Constant;
627     break;
628
629   case 'M': // 0x7fffffff
630     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
631       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
632         weight = CW_Constant;
633     break;
634   }
635   return weight;
636 }
637
638 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
639 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
640 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
641 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
642 parseRegisterNumber(const std::string &Constraint,
643                     const TargetRegisterClass *RC, const unsigned *Map) {
644   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
645   if (isdigit(Constraint[2])) {
646     std::string Suffix(Constraint.data() + 2, Constraint.size() - 2);
647     unsigned Index = atoi(Suffix.c_str());
648     if (Index < 16 && Map[Index])
649       return std::make_pair(Map[Index], RC);
650   }
651   return std::make_pair(0U, nullptr);
652 }
653
654 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
655 SystemZTargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(
656     const TargetRegisterInfo *TRI, const std::string &Constraint,
657     MVT VT) const {
658   if (Constraint.size() == 1) {
659     // GCC Constraint Letters
660     switch (Constraint[0]) {
661     default: break;
662     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
663     case 'r': // General-purpose register
664       if (VT == MVT::i64)
665         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
666       else if (VT == MVT::i128)
667         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
668       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
669
670     case 'a': // Address register
671       if (VT == MVT::i64)
672         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
673       else if (VT == MVT::i128)
674         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
675       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
676
677     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
678       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
679
680     case 'f': // Floating-point register
681       if (VT == MVT::f64)
682         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
683       else if (VT == MVT::f128)
684         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
685       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
686     }
687   }
688   if (Constraint[0] == '{') {
689     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
690     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
691     // the registers are also different from the external names
692     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
693     if (Constraint[1] == 'r') {
694       if (VT == MVT::i32)
695         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
696                                    SystemZMC::GR32Regs);
697       if (VT == MVT::i128)
698         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
699                                    SystemZMC::GR128Regs);
700       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
701                                  SystemZMC::GR64Regs);
702     }
703     if (Constraint[1] == 'f') {
704       if (VT == MVT::f32)
705         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
706                                    SystemZMC::FP32Regs);
707       if (VT == MVT::f128)
708         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
709                                    SystemZMC::FP128Regs);
710       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
711                                  SystemZMC::FP64Regs);
712     }
713   }
714   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
715 }
716
717 void SystemZTargetLowering::
718 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
719                              std::vector<SDValue> &Ops,
720                              SelectionDAG &DAG) const {
721   // Only support length 1 constraints for now.
722   if (Constraint.length() == 1) {
723     switch (Constraint[0]) {
724     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
725       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
726         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
727           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
728                                               Op.getValueType()));
729       return;
730
731     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
732       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
733         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
734           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
735                                               Op.getValueType()));
736       return;
737
738     case 'K': // Signed 16-bit constant
739       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
740         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
741           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
742                                               Op.getValueType()));
743       return;
744
745     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
746       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
747         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
748           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
749                                               Op.getValueType()));
750       return;
751
752     case 'M': // 0x7fffffff
753       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
754         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
755           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
756                                               Op.getValueType()));
757       return;
758     }
759   }
760   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
761 }
762
763 //===----------------------------------------------------------------------===//
764 // Calling conventions
765 //===----------------------------------------------------------------------===//
766
767 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
768
769 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
770                                                      Type *ToType) const {
771   return isTruncateFree(FromType, ToType);
772 }
773
774 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
775   if (!CI->isTailCall())
776     return false;
777   return true;
778 }
779
780 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
781 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
782 // any loads onto Chain.
783 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
784                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
785                                    SDValue Value) {
786   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
787   // assertion to capture this.
788   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
789     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
790                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
791   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
792     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
793                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
794
795   if (VA.isExtInLoc())
796     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
797   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
798     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
799                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
800   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt) {
801     // If this is a short vector argument loaded from the stack,
802     // extend from i64 to full vector size and then bitcast.
803     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
804     assert(VA.getValVT().isVector());
805     Value = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i64,
806                         Value, DAG.getUNDEF(MVT::i64));
807     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getValVT(), Value);
808   } else
809     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
810   return Value;
811 }
812
813 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
814 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
815 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
816 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
817                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
818   switch (VA.getLocInfo()) {
819   case CCValAssign::SExt:
820     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
821   case CCValAssign::ZExt:
822     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
823   case CCValAssign::AExt:
824     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
825   case CCValAssign::BCvt:
826     // If this is a short vector argument to be stored to the stack,
827     // bitcast to v2i64 and then extract first element.
828     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
829     assert(VA.getValVT().isVector());
830     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Value);
831     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VA.getLocVT(), Value,
832                        DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
833   case CCValAssign::Full:
834     return Value;
835   default:
836     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
837   }
838 }
839
840 SDValue SystemZTargetLowering::
841 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
842                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
843                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
844                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
845   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
846   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
847   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
848   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
849       MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
850   auto *TFL =
851       static_cast<const SystemZFrameLowering *>(Subtarget.getFrameLowering());
852
853   // Assign locations to all of the incoming arguments.
854   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
855   SystemZCCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
856   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
857
858   unsigned NumFixedGPRs = 0;
859   unsigned NumFixedFPRs = 0;
860   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
861     SDValue ArgValue;
862     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
863     EVT LocVT = VA.getLocVT();
864     if (VA.isRegLoc()) {
865       // Arguments passed in registers
866       const TargetRegisterClass *RC;
867       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
868       default:
869         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
870         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
871       case MVT::i32:
872         NumFixedGPRs += 1;
873         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
874         break;
875       case MVT::i64:
876         NumFixedGPRs += 1;
877         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
878         break;
879       case MVT::f32:
880         NumFixedFPRs += 1;
881         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
882         break;
883       case MVT::f64:
884         NumFixedFPRs += 1;
885         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
886         break;
887       case MVT::v16i8:
888       case MVT::v8i16:
889       case MVT::v4i32:
890       case MVT::v2i64:
891       case MVT::v4f32:
892       case MVT::v2f64:
893         RC = &SystemZ::VR128BitRegClass;
894         break;
895       }
896
897       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
898       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
899       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
900     } else {
901       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
902
903       // Create the frame index object for this incoming parameter.
904       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
905                                       VA.getLocMemOffset(), true);
906
907       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
908       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
909       // passed as right-justified 8-byte values.
910       EVT PtrVT = getPointerTy();
911       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
912       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
913         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN,
914                           DAG.getIntPtrConstant(4, DL));
915       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
916                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
917                              false, false, false, 0);
918     }
919
920     // Convert the value of the argument register into the value that's
921     // being passed.
922     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
923   }
924
925   if (IsVarArg) {
926     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
927     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
928     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
929
930     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
931     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
932     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
933     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
934
935     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
936     // that will be used to store the incoming registers.
937     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
938     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
939     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
940
941     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
942     // GPRs as part of the prologue.)
943     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
944       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
945       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
946         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
947         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
948         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
949         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
950                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
951         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
952         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
953                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
954                                  false, false, 0);
955
956       }
957       // Join the stores, which are independent of one another.
958       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
959                           makeArrayRef(&MemOps[NumFixedFPRs],
960                                        SystemZ::NumArgFPRs-NumFixedFPRs));
961     }
962   }
963
964   return Chain;
965 }
966
967 static bool canUseSiblingCall(const CCState &ArgCCInfo,
968                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs) {
969   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
970   // needs the call-saved argument register R6.
971   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
972     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
973     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
974       return false;
975     if (!VA.isRegLoc())
976       return false;
977     unsigned Reg = VA.getLocReg();
978     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
979       return false;
980   }
981   return true;
982 }
983
984 SDValue
985 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
986                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
987   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
988   SDLoc &DL = CLI.DL;
989   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
990   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
991   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
992   SDValue Chain = CLI.Chain;
993   SDValue Callee = CLI.Callee;
994   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
995   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
996   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
997   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
998   EVT PtrVT = getPointerTy();
999
1000   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
1001   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1002   SystemZCCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1003   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
1004
1005   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
1006   // sibling calls.
1007   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs))
1008     IsTailCall = false;
1009
1010   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1011   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
1012
1013   // Mark the start of the call.
1014   if (!IsTailCall)
1015     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain,
1016                                  DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1017                                  DL);
1018
1019   // Copy argument values to their designated locations.
1020   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
1021   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
1022   SDValue StackPtr;
1023   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1024     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1025     SDValue ArgValue = OutVals[I];
1026
1027     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1028       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
1029       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
1030       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
1031       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
1032                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
1033                                          false, false, 0));
1034       ArgValue = SpillSlot;
1035     } else
1036       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
1037
1038     if (VA.isRegLoc())
1039       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
1040       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
1041     else {
1042       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1043
1044       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
1045       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
1046       if (!StackPtr.getNode())
1047         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
1048       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
1049       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1050         Offset += 4;
1051       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
1052                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
1053
1054       // Emit the store.
1055       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
1056                                          MachinePointerInfo(),
1057                                          false, false, 0));
1058     }
1059   }
1060
1061   // Join the stores, which are independent of one another.
1062   if (!MemOpChains.empty())
1063     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOpChains);
1064
1065   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
1066   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
1067   // tail calls.
1068   SDValue Glue;
1069   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
1070     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
1071     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1072   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
1073     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
1074     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1075   } else if (IsTailCall) {
1076     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
1077     Glue = Chain.getValue(1);
1078     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
1079   }
1080
1081   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
1082   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
1083     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
1084                              RegsToPass[I].second, Glue);
1085     Glue = Chain.getValue(1);
1086   }
1087
1088   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
1089   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
1090   Ops.push_back(Chain);
1091   Ops.push_back(Callee);
1092
1093   // Add argument registers to the end of the list so that they are
1094   // known live into the call.
1095   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
1096     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
1097                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
1098
1099   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
1100   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
1101   const uint32_t *Mask = TRI->getCallPreservedMask(MF, CallConv);
1102   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
1103   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
1104
1105   // Glue the call to the argument copies, if any.
1106   if (Glue.getNode())
1107     Ops.push_back(Glue);
1108
1109   // Emit the call.
1110   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1111   if (IsTailCall)
1112     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, Ops);
1113   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, Ops);
1114   Glue = Chain.getValue(1);
1115
1116   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
1117   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
1118                              DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1119                              DAG.getConstant(0, DL, PtrVT, true),
1120                              Glue, DL);
1121   Glue = Chain.getValue(1);
1122
1123   // Assign locations to each value returned by this call.
1124   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1125   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1126   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
1127
1128   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
1129   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1130     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1131
1132     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
1133     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
1134                                           VA.getLocVT(), Glue);
1135     Chain = RetValue.getValue(1);
1136     Glue = RetValue.getValue(2);
1137
1138     // Convert the value of the return register into the value that's
1139     // being returned.
1140     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
1141   }
1142
1143   return Chain;
1144 }
1145
1146 SDValue
1147 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
1148                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
1149                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1150                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1151                                    SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1152   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1153
1154   // Assign locations to each returned value.
1155   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1156   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1157   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1158
1159   // Quick exit for void returns
1160   if (RetLocs.empty())
1161     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
1162
1163   // Copy the result values into the output registers.
1164   SDValue Glue;
1165   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
1166   RetOps.push_back(Chain);
1167   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1168     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1169     SDValue RetValue = OutVals[I];
1170
1171     // Make the return register live on exit.
1172     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1173
1174     // Promote the value as required.
1175     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
1176
1177     // Chain and glue the copies together.
1178     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1179     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
1180     Glue = Chain.getValue(1);
1181     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
1182   }
1183
1184   // Update chain and glue.
1185   RetOps[0] = Chain;
1186   if (Glue.getNode())
1187     RetOps.push_back(Glue);
1188
1189   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, RetOps);
1190 }
1191
1192 SDValue SystemZTargetLowering::
1193 prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1194   return DAG.getNode(SystemZISD::SERIALIZE, DL, MVT::Other, Chain);
1195 }
1196
1197 // Return true if Op is an intrinsic node with chain that returns the CC value
1198 // as its only (other) argument.  Provide the associated SystemZISD opcode and
1199 // the mask of valid CC values if so.
1200 static bool isIntrinsicWithCCAndChain(SDValue Op, unsigned &Opcode,
1201                                       unsigned &CCValid) {
1202   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1203   switch (Id) {
1204   case Intrinsic::s390_tbegin:
1205     Opcode = SystemZISD::TBEGIN;
1206     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1207     return true;
1208
1209   case Intrinsic::s390_tbegin_nofloat:
1210     Opcode = SystemZISD::TBEGIN_NOFLOAT;
1211     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1212     return true;
1213
1214   case Intrinsic::s390_tend:
1215     Opcode = SystemZISD::TEND;
1216     CCValid = SystemZ::CCMASK_TEND;
1217     return true;
1218
1219   default:
1220     return false;
1221   }
1222 }
1223
1224 // Emit an intrinsic with chain with a glued value instead of its CC result.
1225 static SDValue emitIntrinsicWithChainAndGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1226                                              unsigned Opcode) {
1227   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1228   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1229   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1230   Ops.reserve(NumOps - 1);
1231   Ops.push_back(Op.getOperand(0));
1232   for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
1233     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1234
1235   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
1236   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1237   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1238   SDValue OldChain = SDValue(Op.getNode(), 1);
1239   SDValue NewChain = SDValue(Intr.getNode(), 0);
1240   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldChain, NewChain);
1241   return Intr;
1242 }
1243
1244 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1245 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1246 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1247 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1248 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1249 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1250 #define CONV(X) \
1251   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1252   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1253   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1254
1255   switch (CC) {
1256   default:
1257     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1258
1259   CONV(EQ);
1260   CONV(NE);
1261   CONV(GT);
1262   CONV(GE);
1263   CONV(LT);
1264   CONV(LE);
1265
1266   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1267   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1268   }
1269 #undef CONV
1270 }
1271
1272 // Return a sequence for getting a 1 from an IPM result when CC has a
1273 // value in CCMask and a 0 when CC has a value in CCValid & ~CCMask.
1274 // The handling of CC values outside CCValid doesn't matter.
1275 static IPMConversion getIPMConversion(unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1276   // Deal with cases where the result can be taken directly from a bit
1277   // of the IPM result.
1278   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_3)))
1279     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC);
1280   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_2 | SystemZ::CCMASK_3)))
1281     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC + 1);
1282
1283   // Deal with cases where we can add a value to force the sign bit
1284   // to contain the right value.  Putting the bit in 31 means we can
1285   // use SRL rather than RISBG(L), and also makes it easier to get a
1286   // 0/-1 value, so it has priority over the other tests below.
1287   //
1288   // These sequences rely on the fact that the upper two bits of the
1289   // IPM result are zero.
1290   uint64_t TopBit = uint64_t(1) << 31;
1291   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_0))
1292     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1293   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_1)))
1294     return IPMConversion(0, -(2 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1295   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1296                             | SystemZ::CCMASK_1
1297                             | SystemZ::CCMASK_2)))
1298     return IPMConversion(0, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1299   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_3))
1300     return IPMConversion(0, TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1301   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1
1302                             | SystemZ::CCMASK_2
1303                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1304     return IPMConversion(0, TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1305
1306   // Next try inverting the value and testing a bit.  0/1 could be
1307   // handled this way too, but we dealt with that case above.
1308   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_2)))
1309     return IPMConversion(-1, 0, SystemZ::IPM_CC);
1310
1311   // Handle cases where adding a value forces a non-sign bit to contain
1312   // the right value.
1313   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_2)))
1314     return IPMConversion(0, 1 << SystemZ::IPM_CC, SystemZ::IPM_CC + 1);
1315   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3)))
1316     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), SystemZ::IPM_CC + 1);
1317
1318   // The remaining cases are 1, 2, 0/1/3 and 0/2/3.  All these are
1319   // can be done by inverting the low CC bit and applying one of the
1320   // sign-based extractions above.
1321   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_1))
1322     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1323   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_2))
1324     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1325                          TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1326   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1327                             | SystemZ::CCMASK_1
1328                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1329     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1330   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1331                             | SystemZ::CCMASK_2
1332                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1333     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1334                          TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1335
1336   llvm_unreachable("Unexpected CC combination");
1337 }
1338
1339 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1340 // as necessary.
1341 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1342   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1343     return;
1344
1345   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1346   if (!ConstOp1)
1347     return;
1348
1349   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1350   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1351       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1352       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1353       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1354     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1355     C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op1.getValueType());
1356   }
1357 }
1358
1359 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1360 // adjust the operands as necessary.
1361 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1362   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1363   // load and a constant.
1364   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1365       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1366       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1367     return;
1368
1369   // We must have an 8- or 16-bit load.
1370   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1371   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1372   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1373     return;
1374
1375   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1376   // range of the unextended value.
1377   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1378   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1379   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1380   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1381     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1382     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1383     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1384       return;
1385     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1386       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1387       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1388       Value &= Mask;
1389     } else if (NumBits == 8) {
1390       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1391       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1392       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1393         // Test whether the high bit of the byte is set.
1394         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1395       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1396         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1397         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1398       else
1399         // No instruction exists for this combination.
1400         return;
1401       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1402     }
1403   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1404     if (Value > Mask)
1405       return;
1406     assert(C.ICmpType == SystemZICMP::Any &&
1407            "Signedness shouldn't matter here.");
1408   } else
1409     return;
1410
1411   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1412   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1413                               ISD::SEXTLOAD :
1414                               ISD::ZEXTLOAD);
1415   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1416       Load->getExtensionType() != ExtType)
1417     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32,
1418                            Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
1419                            Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
1420                            Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
1421                            Load->isInvariant(), Load->getAlignment());
1422
1423   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1424   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1425       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1426     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, DL, MVT::i32);
1427 }
1428
1429 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1430 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1431 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1432   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1433   if (Load) {
1434     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1435     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1436       return false;
1437     // Otherwise decide on extension type.
1438     switch (Load->getExtensionType()) {
1439     case ISD::NON_EXTLOAD:
1440       return true;
1441     case ISD::SEXTLOAD:
1442       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1443     case ISD::ZEXTLOAD:
1444       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1445     default:
1446       break;
1447     }
1448   }
1449   return false;
1450 }
1451
1452 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1453 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1454   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1455   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1456     return false;
1457
1458   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1459   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1460   // natural memory operand.
1461   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1462     return false;
1463
1464   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1465   // those later.
1466   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1467   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1468     return false;
1469
1470   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1471   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1472   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1473     return false;
1474
1475   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1476   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1477   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1478     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1479     // we can use things like CHHSI.
1480     if (!ConstOp1)
1481       return true;
1482     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1483     // unsigned integers.
1484     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1485         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1486       return false;
1487     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1488     // signed integers.
1489     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1490         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1491       return false;
1492     return true;
1493   }
1494
1495   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1496   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1497   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1498     return true;
1499   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1500     return true;
1501   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1502       Opcode0 == ISD::AND &&
1503       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1504       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1505     return true;
1506
1507   return false;
1508 }
1509
1510 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1511 // actions are swapped.
1512 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1513   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1514           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1515           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1516           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1517 }
1518
1519 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1520 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1521 // result of the subtraction against zero.
1522 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1523   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1524       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1525     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1526       SDNode *N = *I;
1527       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1528           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1529            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1530         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1531         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, N->getValueType(0));
1532         return;
1533       }
1534     }
1535   }
1536 }
1537
1538 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1539 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1540 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1541 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1542 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1543   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1544   if (C1 && C1->isZero()) {
1545     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1546       SDNode *N = *I;
1547       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1548         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1549         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1550         return;
1551       }
1552     }
1553   }
1554 }
1555
1556 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1557 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1558 // of the sign extension using LTGFR.
1559 //
1560 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1561 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1562 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1563   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1564   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1565       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1566       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1567       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1568     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1569     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1570       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1571       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1572       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1573         SDNode *N = *I;
1574         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1575             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1576           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1577           return;
1578         }
1579       }
1580     }
1581   }
1582 }
1583
1584 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1585 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1586 // reuse CC.
1587 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1588   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1589       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1590       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1591       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1592     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
1593     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits()
1594         <= C.Op0.getValueType().getSizeInBits()) {
1595       unsigned Type = L->getExtensionType();
1596       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
1597           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
1598         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1599         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op0.getValueType());
1600       }
1601     }
1602   }
1603 }
1604
1605 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
1606 // Store it in ShiftVal if so.
1607 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
1608   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1609   if (!Shift)
1610     return false;
1611
1612   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
1613   if (Amount >= N.getValueType().getSizeInBits())
1614     return false;
1615
1616   ShiftVal = Amount;
1617   return true;
1618 }
1619
1620 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
1621 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
1622 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
1623 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
1624 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
1625 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
1626 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1627                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1628                                      unsigned ICmpType) {
1629   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1630
1631   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1632   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
1633       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
1634     return 0;
1635
1636   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1637   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1638   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1639   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1640
1641   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1642   // bit is dropped.
1643   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1644
1645   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1646   if (CmpVal == 0) {
1647     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1648       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1649     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1650       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1651   }
1652   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal <= Low) {
1653     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1654       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1655     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1656       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1657   }
1658   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1659     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1660       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1661     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1662       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1663   }
1664
1665   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1666   if (CmpVal == Mask) {
1667     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1668       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1669     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1670       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1671   }
1672   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1673     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1674       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1675     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1676       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1677   }
1678   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1679     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1680       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1681     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1682       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1683   }
1684
1685   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1686   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1687     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1688       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1689     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1690       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1691   }
1692   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1693     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1694       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1695     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1696       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1697   }
1698
1699   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1700   // as well.
1701   if (Mask == Low + High) {
1702     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1703       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1704     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1705       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1706     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1707       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1708     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1709       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1710   }
1711
1712   // Looks like we've exhausted our options.
1713   return 0;
1714 }
1715
1716 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
1717 // Update the arguments with the TM version if so.
1718 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1719   // Check that we have a comparison with a constant.
1720   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1721   if (!ConstOp1)
1722     return;
1723   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
1724
1725   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
1726   Comparison NewC(C);
1727   uint64_t MaskVal;
1728   ConstantSDNode *Mask = nullptr;
1729   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
1730     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1731     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
1732     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
1733     if (!Mask)
1734       return;
1735     MaskVal = Mask->getZExtValue();
1736   } else {
1737     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
1738     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
1739     // comparison with an i64 immediate.
1740     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
1741         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1742         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1743         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
1744       return;
1745     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
1746     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
1747         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
1748       if (CmpVal == uint64_t(-1))
1749         return;
1750       CmpVal += 1;
1751       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1752     }
1753     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
1754     // be masked off without changing the result.
1755     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
1756     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1757   }
1758   if (!MaskVal)
1759     return;
1760
1761   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
1762   // type are suitable.
1763   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueType().getSizeInBits();
1764   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
1765   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1766       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1767       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1768       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1769                                         MaskVal >> ShiftVal,
1770                                         CmpVal >> ShiftVal,
1771                                         SystemZICMP::Any))) {
1772     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1773     MaskVal >>= ShiftVal;
1774   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1775              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
1776              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1777              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1778                                                MaskVal << ShiftVal,
1779                                                CmpVal << ShiftVal,
1780                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
1781     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1782     MaskVal <<= ShiftVal;
1783   } else {
1784     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
1785                                      NewC.ICmpType);
1786     if (!NewCCMask)
1787       return;
1788   }
1789
1790   // Go ahead and make the change.
1791   C.Opcode = SystemZISD::TM;
1792   C.Op0 = NewC.Op0;
1793   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
1794     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
1795   else
1796     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, DL, C.Op0.getValueType());
1797   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
1798   C.CCMask = NewCCMask;
1799 }
1800
1801 // Return a Comparison that tests the condition-code result of intrinsic
1802 // node Call against constant integer CC using comparison code Cond.
1803 // Opcode is the opcode of the SystemZISD operation for the intrinsic
1804 // and CCValid is the set of possible condition-code results.
1805 static Comparison getIntrinsicCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
1806                                   SDValue Call, unsigned CCValid, uint64_t CC,
1807                                   ISD::CondCode Cond) {
1808   Comparison C(Call, SDValue());
1809   C.Opcode = Opcode;
1810   C.CCValid = CCValid;
1811   if (Cond == ISD::SETEQ)
1812     // bit 3 for CC==0, bit 0 for CC==3, always false for CC>3.
1813     C.CCMask = CC < 4 ? 1 << (3 - CC) : 0;
1814   else if (Cond == ISD::SETNE)
1815     // ...and the inverse of that.
1816     C.CCMask = CC < 4 ? ~(1 << (3 - CC)) : -1;
1817   else if (Cond == ISD::SETLT || Cond == ISD::SETULT)
1818     // bits above bit 3 for CC==0 (always false), bits above bit 0 for CC==3,
1819     // always true for CC>3.
1820     C.CCMask = CC < 4 ? -1 << (4 - CC) : -1;
1821   else if (Cond == ISD::SETGE || Cond == ISD::SETUGE)
1822     // ...and the inverse of that.
1823     C.CCMask = CC < 4 ? ~(-1 << (4 - CC)) : 0;
1824   else if (Cond == ISD::SETLE || Cond == ISD::SETULE)
1825     // bit 3 and above for CC==0, bit 0 and above for CC==3 (always true),
1826     // always true for CC>3.
1827     C.CCMask = CC < 4 ? -1 << (3 - CC) : -1;
1828   else if (Cond == ISD::SETGT || Cond == ISD::SETUGT)
1829     // ...and the inverse of that.
1830     C.CCMask = CC < 4 ? ~(-1 << (3 - CC)) : 0;
1831   else
1832     llvm_unreachable("Unexpected integer comparison type");
1833   C.CCMask &= CCValid;
1834   return C;
1835 }
1836
1837 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
1838 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
1839                          ISD::CondCode Cond, SDLoc DL) {
1840   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1841     uint64_t Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getZExtValue();
1842     unsigned Opcode, CCValid;
1843     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN &&
1844         CmpOp0.getResNo() == 0 && CmpOp0->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
1845         isIntrinsicWithCCAndChain(CmpOp0, Opcode, CCValid))
1846       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
1847   }
1848   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
1849   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
1850   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
1851     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
1852     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
1853     adjustForFNeg(C);
1854   } else {
1855     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
1856     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
1857     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
1858     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
1859     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
1860     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
1861     // form fits best.
1862     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1863         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1864         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
1865       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
1866     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
1867       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1868     else
1869       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
1870     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1871     adjustZeroCmp(DAG, DL, C);
1872     adjustSubwordCmp(DAG, DL, C);
1873     adjustForSubtraction(DAG, DL, C);
1874     adjustForLTGFR(C);
1875     adjustICmpTruncate(DAG, DL, C);
1876   }
1877
1878   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
1879     std::swap(C.Op0, C.Op1);
1880     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1881   }
1882
1883   adjustForTestUnderMask(DAG, DL, C);
1884   return C;
1885 }
1886
1887 // Emit the comparison instruction described by C.
1888 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1889   if (!C.Op1.getNode()) {
1890     SDValue Op;
1891     switch (C.Op0.getOpcode()) {
1892     case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
1893       Op = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
1894       break;
1895     default:
1896       llvm_unreachable("Invalid comparison operands");
1897     }
1898     return SDValue(Op.getNode(), Op->getNumValues() - 1);
1899   }
1900   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
1901     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1902                        DAG.getConstant(C.ICmpType, DL, MVT::i32));
1903   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
1904     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
1905                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
1906     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1907                        DAG.getConstant(RegisterOnly, DL, MVT::i32));
1908   }
1909   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1);
1910 }
1911
1912 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
1913 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
1914 // in Hi and the low part in Lo.
1915 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
1916                             unsigned Extend, SDValue Op0, SDValue Op1,
1917                             SDValue &Hi, SDValue &Lo) {
1918   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
1919   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
1920   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
1921   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul,
1922                    DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
1923   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
1924   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
1925 }
1926
1927 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
1928 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
1929 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
1930 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
1931 // in Even and the odd register result in Odd.
1932 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
1933                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
1934                              SDValue Op0, SDValue Op1,
1935                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
1936   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
1937   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
1938                                SDValue(In128, 0), Op1);
1939   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
1940   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1941   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1942 }
1943
1944 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by Glue is
1945 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
1946 // in CCValid, so other values can be ignored.
1947 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Glue,
1948                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1949   IPMConversion Conversion = getIPMConversion(CCValid, CCMask);
1950   SDValue Result = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
1951
1952   if (Conversion.XORValue)
1953     Result = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MVT::i32, Result,
1954                          DAG.getConstant(Conversion.XORValue, DL, MVT::i32));
1955
1956   if (Conversion.AddValue)
1957     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Result,
1958                          DAG.getConstant(Conversion.AddValue, DL, MVT::i32));
1959
1960   // The SHR/AND sequence should get optimized to an RISBG.
1961   Result = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Result,
1962                        DAG.getConstant(Conversion.Bit, DL, MVT::i32));
1963   if (Conversion.Bit != 31)
1964     Result = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Result,
1965                          DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1966   return Result;
1967 }
1968
1969 // Return the SystemISD vector comparison operation for CC, or 0 if it cannot
1970 // be done directly.  IsFP is true if CC is for a floating-point rather than
1971 // integer comparison.
1972 static unsigned getVectorComparison(ISD::CondCode CC, bool IsFP) {
1973   switch (CC) {
1974   case ISD::SETOEQ:
1975   case ISD::SETEQ:
1976     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPE : SystemZISD::VICMPE;
1977
1978   case ISD::SETOGE:
1979   case ISD::SETGE:
1980     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPHE : 0;
1981
1982   case ISD::SETOGT:
1983   case ISD::SETGT:
1984     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPH : SystemZISD::VICMPH;
1985
1986   case ISD::SETUGT:
1987     return IsFP ? 0 : SystemZISD::VICMPHL;
1988
1989   default:
1990     return 0;
1991   }
1992 }
1993
1994 // Return the SystemZISD vector comparison operation for CC or its inverse,
1995 // or 0 if neither can be done directly.  Indicate in Invert whether the
1996 // result is for the inverse of CC.  IsFP is true if CC is for a
1997 // floating-point rather than integer comparison.
1998 static unsigned getVectorComparisonOrInvert(ISD::CondCode CC, bool IsFP,
1999                                             bool &Invert) {
2000   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2001     Invert = false;
2002     return Opcode;
2003   }
2004
2005   CC = ISD::getSetCCInverse(CC, !IsFP);
2006   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2007     Invert = true;
2008     return Opcode;
2009   }
2010
2011   return 0;
2012 }
2013
2014 // Return a v2f64 that contains the extended form of elements Start and Start+1
2015 // of v4f32 value Op.
2016 static SDValue expandV4F32ToV2F64(SelectionDAG &DAG, int Start, SDLoc DL,
2017                                   SDValue Op) {
2018   int Mask[] = { Start, -1, Start + 1, -1 };
2019   Op = DAG.getVectorShuffle(MVT::v4f32, DL, Op, DAG.getUNDEF(MVT::v4f32), Mask);
2020   return DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, DL, MVT::v2f64, Op);
2021 }
2022
2023 // Build a comparison of vectors CmpOp0 and CmpOp1 using opcode Opcode,
2024 // producing a result of type VT.
2025 static SDValue getVectorCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, SDLoc DL,
2026                             EVT VT, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1) {
2027   // There is no hardware support for v4f32, so extend the vector into
2028   // two v2f64s and compare those.
2029   if (CmpOp0.getValueType() == MVT::v4f32) {
2030     SDValue H0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp0);
2031     SDValue L0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp0);
2032     SDValue H1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp1);
2033     SDValue L1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp1);
2034     SDValue HRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, H0, H1);
2035     SDValue LRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, L0, L1);
2036     return DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, VT, HRes, LRes);
2037   }
2038   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2039 }
2040
2041 // Lower a vector comparison of type CC between CmpOp0 and CmpOp1, producing
2042 // an integer mask of type VT.
2043 static SDValue lowerVectorSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
2044                                 ISD::CondCode CC, SDValue CmpOp0,
2045                                 SDValue CmpOp1) {
2046   bool IsFP = CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint();
2047   bool Invert = false;
2048   SDValue Cmp;
2049   switch (CC) {
2050     // Handle tests for order using (or (ogt y x) (oge x y)).
2051   case ISD::SETUO:
2052     Invert = true;
2053   case ISD::SETO: {
2054     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2055     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2056     SDValue GE = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPHE, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2057     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GE);
2058     break;
2059   }
2060
2061     // Handle <> tests using (or (ogt y x) (ogt x y)).
2062   case ISD::SETUEQ:
2063     Invert = true;
2064   case ISD::SETONE: {
2065     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2066     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2067     SDValue GT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2068     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GT);
2069     break;
2070   }
2071
2072     // Otherwise a single comparison is enough.  It doesn't really
2073     // matter whether we try the inversion or the swap first, since
2074     // there are no cases where both work.
2075   default:
2076     if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2077       Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2078     else {
2079       CC = ISD::getSetCCSwappedOperands(CC);
2080       if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2081         Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2082       else
2083         llvm_unreachable("Unhandled comparison");
2084     }
2085     break;
2086   }
2087   if (Invert) {
2088     SDValue Mask = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2089                                DAG.getConstant(65535, DL, MVT::i32));
2090     Mask = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Mask);
2091     Cmp = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Cmp, Mask);
2092   }
2093   return Cmp;
2094 }
2095
2096 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
2097                                           SelectionDAG &DAG) const {
2098   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2099   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2100   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
2101   SDLoc DL(Op);
2102   EVT VT = Op.getValueType();
2103   if (VT.isVector())
2104     return lowerVectorSETCC(DAG, DL, VT, CC, CmpOp0, CmpOp1);
2105
2106   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2107   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2108   return emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2109 }
2110
2111 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2112   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
2113   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
2114   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
2115   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
2116   SDLoc DL(Op);
2117
2118   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2119   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2120   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
2121                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2122                      DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Dest, Glue);
2123 }
2124
2125 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
2126 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
2127 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
2128   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
2129           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
2130           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
2131           Neg.getOperand(1) == Pos &&
2132           (Pos == CmpOp ||
2133            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
2134             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
2135 }
2136
2137 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
2138 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op,
2139                            bool IsNegative) {
2140   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
2141   if (IsNegative)
2142     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
2143                      DAG.getConstant(0, DL, Op.getValueType()), Op);
2144   return Op;
2145 }
2146
2147 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
2148                                               SelectionDAG &DAG) const {
2149   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2150   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2151   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
2152   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
2153   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
2154   SDLoc DL(Op);
2155
2156   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2157
2158   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
2159   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
2160   // This check supplements the one in DAGCombiner.
2161   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
2162       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
2163       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
2164       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
2165       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
2166     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
2167       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
2168     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
2169       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
2170   }
2171
2172   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2173
2174   // Special case for handling -1/0 results.  The shifts we use here
2175   // should get optimized with the IPM conversion sequence.
2176   auto *TrueC = dyn_cast<ConstantSDNode>(TrueOp);
2177   auto *FalseC = dyn_cast<ConstantSDNode>(FalseOp);
2178   if (TrueC && FalseC) {
2179     int64_t TrueVal = TrueC->getSExtValue();
2180     int64_t FalseVal = FalseC->getSExtValue();
2181     if ((TrueVal == -1 && FalseVal == 0) || (TrueVal == 0 && FalseVal == -1)) {
2182       // Invert the condition if we want -1 on false.
2183       if (TrueVal == 0)
2184         C.CCMask ^= C.CCValid;
2185       SDValue Result = emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2186       EVT VT = Op.getValueType();
2187       // Extend the result to VT.  Upper bits are ignored.
2188       if (!is32Bit(VT))
2189         Result = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, Result);
2190       // Sign-extend from the low bit.
2191       SDValue ShAmt = DAG.getConstant(VT.getSizeInBits() - 1, DL, MVT::i32);
2192       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Result, ShAmt);
2193       return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Shl, ShAmt);
2194     }
2195   }
2196
2197   SDValue Ops[] = {TrueOp, FalseOp, DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2198                    DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Glue};
2199
2200   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
2201   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, Ops);
2202 }
2203
2204 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2205                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2206   SDLoc DL(Node);
2207   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2208   int64_t Offset = Node->getOffset();
2209   EVT PtrVT = getPointerTy();
2210   Reloc::Model RM = DAG.getTarget().getRelocationModel();
2211   CodeModel::Model CM = DAG.getTarget().getCodeModel();
2212
2213   SDValue Result;
2214   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
2215     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
2216     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
2217     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
2218     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2219
2220     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
2221     Offset -= Anchor;
2222     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
2223       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
2224       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
2225       Offset = 0;
2226     }
2227   } else {
2228     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
2229     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2230     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
2231                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
2232   }
2233
2234   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
2235   // addition for it.
2236   if (Offset != 0)
2237     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
2238                          DAG.getConstant(Offset, DL, PtrVT));
2239
2240   return Result;
2241 }
2242
2243 SDValue SystemZTargetLowering::lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
2244                                                  SelectionDAG &DAG,
2245                                                  unsigned Opcode,
2246                                                  SDValue GOTOffset) const {
2247   SDLoc DL(Node);
2248   EVT PtrVT = getPointerTy();
2249   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2250   SDValue Glue;
2251
2252   // __tls_get_offset takes the GOT offset in %r2 and the GOT in %r12.
2253   SDValue GOT = DAG.getGLOBAL_OFFSET_TABLE(PtrVT);
2254   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R12D, GOT, Glue);
2255   Glue = Chain.getValue(1);
2256   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, GOTOffset, Glue);
2257   Glue = Chain.getValue(1);
2258
2259   // The first call operand is the chain and the second is the TLS symbol.
2260   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2261   Ops.push_back(Chain);
2262   Ops.push_back(DAG.getTargetGlobalAddress(Node->getGlobal(), DL,
2263                                            Node->getValueType(0),
2264                                            0, 0));
2265
2266   // Add argument registers to the end of the list so that they are
2267   // known live into the call.
2268   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R2D, PtrVT));
2269   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R12D, PtrVT));
2270
2271   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2272   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
2273   const uint32_t *Mask =
2274       TRI->getCallPreservedMask(DAG.getMachineFunction(), CallingConv::C);
2275   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
2276   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
2277
2278   // Glue the call to the argument copies.
2279   Ops.push_back(Glue);
2280
2281   // Emit the call.
2282   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2283   Chain = DAG.getNode(Opcode, DL, NodeTys, Ops);
2284   Glue = Chain.getValue(1);
2285
2286   // Copy the return value from %r2.
2287   return DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, PtrVT, Glue);
2288 }
2289
2290 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2291                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2292   SDLoc DL(Node);
2293   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2294   EVT PtrVT = getPointerTy();
2295   TLSModel::Model model = DAG.getTarget().getTLSModel(GV);
2296
2297   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
2298   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2299                              DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2300   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
2301
2302   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
2303   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2304                              DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
2305   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
2306
2307   // Merge them into a single 64-bit address.
2308   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
2309                                     DAG.getConstant(32, DL, PtrVT));
2310   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
2311
2312   // Get the offset of GA from the thread pointer, based on the TLS model.
2313   SDValue Offset;
2314   switch (model) {
2315     case TLSModel::GeneralDynamic: {
2316       // Load the GOT offset of the tls_index (module ID / per-symbol offset).
2317       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2318         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSGD);
2319
2320       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2321       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2322                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2323                            false, false, false, 0);
2324
2325       // Call __tls_get_offset to retrieve the offset.
2326       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_GDCALL, Offset);
2327       break;
2328     }
2329
2330     case TLSModel::LocalDynamic: {
2331       // Load the GOT offset of the module ID.
2332       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2333         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSLDM);
2334
2335       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2336       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2337                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2338                            false, false, false, 0);
2339
2340       // Call __tls_get_offset to retrieve the module base offset.
2341       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_LDCALL, Offset);
2342
2343       // Note: The SystemZLDCleanupPass will remove redundant computations
2344       // of the module base offset.  Count total number of local-dynamic
2345       // accesses to trigger execution of that pass.
2346       SystemZMachineFunctionInfo* MFI =
2347         DAG.getMachineFunction().getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2348       MFI->incNumLocalDynamicTLSAccesses();
2349
2350       // Add the per-symbol offset.
2351       CPV = SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::DTPOFF);
2352
2353       SDValue DTPOffset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2354       DTPOffset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2355                               DTPOffset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2356                               false, false, false, 0);
2357
2358       Offset = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Offset, DTPOffset);
2359       break;
2360     }
2361
2362     case TLSModel::InitialExec: {
2363       // Load the offset from the GOT.
2364       Offset = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0,
2365                                           SystemZII::MO_INDNTPOFF);
2366       Offset = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Offset);
2367       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2368                            Offset, MachinePointerInfo::getGOT(),
2369                            false, false, false, 0);
2370       break;
2371     }
2372
2373     case TLSModel::LocalExec: {
2374       // Force the offset into the constant pool and load it from there.
2375       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2376         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
2377
2378       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2379       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2380                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2381                            false, false, false, 0);
2382       break;
2383     }
2384   }
2385
2386   // Add the base and offset together.
2387   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
2388 }
2389
2390 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
2391                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2392   SDLoc DL(Node);
2393   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
2394   int64_t Offset = Node->getOffset();
2395   EVT PtrVT = getPointerTy();
2396
2397   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
2398   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2399   return Result;
2400 }
2401
2402 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
2403                                               SelectionDAG &DAG) const {
2404   SDLoc DL(JT);
2405   EVT PtrVT = getPointerTy();
2406   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
2407
2408   // Use LARL to load the address of the table.
2409   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2410 }
2411
2412 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
2413                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2414   SDLoc DL(CP);
2415   EVT PtrVT = getPointerTy();
2416
2417   SDValue Result;
2418   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
2419     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
2420                                        CP->getAlignment());
2421   else
2422     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
2423                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
2424
2425   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
2426   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2427 }
2428
2429 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
2430                                             SelectionDAG &DAG) const {
2431   SDLoc DL(Op);
2432   SDValue In = Op.getOperand(0);
2433   EVT InVT = In.getValueType();
2434   EVT ResVT = Op.getValueType();
2435
2436   // Convert loads directly.  This is normally done by DAGCombiner,
2437   // but we need this case for bitcasts that are created during lowering
2438   // and which are then lowered themselves.
2439   if (auto *LoadN = dyn_cast<LoadSDNode>(In))
2440     return DAG.getLoad(ResVT, DL, LoadN->getChain(), LoadN->getBasePtr(),
2441                        LoadN->getMemOperand());
2442
2443   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
2444     SDValue In64;
2445     if (Subtarget.hasHighWord()) {
2446       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
2447                                        MVT::i64);
2448       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2449                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
2450     } else {
2451       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
2452       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
2453                          DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2454     }
2455     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
2456     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_r32,
2457                                       DL, MVT::f32, Out64);
2458   }
2459   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
2460     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
2461     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_r32, DL,
2462                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
2463     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
2464     if (Subtarget.hasHighWord())
2465       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2466                                         MVT::i32, Out64);
2467     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
2468                                 DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2469     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
2470   }
2471   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
2472 }
2473
2474 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
2475                                             SelectionDAG &DAG) const {
2476   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2477   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
2478     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2479   EVT PtrVT = getPointerTy();
2480
2481   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
2482   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
2483   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
2484   SDLoc DL(Op);
2485
2486   // The initial values of each field.
2487   const unsigned NumFields = 4;
2488   SDValue Fields[NumFields] = {
2489     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), DL, PtrVT),
2490     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), DL, PtrVT),
2491     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
2492     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
2493   };
2494
2495   // Store each field into its respective slot.
2496   SDValue MemOps[NumFields];
2497   unsigned Offset = 0;
2498   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
2499     SDValue FieldAddr = Addr;
2500     if (Offset != 0)
2501       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
2502                               DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
2503     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
2504                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
2505                              false, false, 0);
2506     Offset += 8;
2507   }
2508   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps);
2509 }
2510
2511 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
2512                                            SelectionDAG &DAG) const {
2513   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
2514   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
2515   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
2516   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
2517   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
2518   SDLoc DL(Op);
2519
2520   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32, DL),
2521                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
2522                        /*isTailCall*/false,
2523                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
2524 }
2525
2526 SDValue SystemZTargetLowering::
2527 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2528   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
2529   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
2530   SDLoc DL(Op);
2531
2532   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
2533
2534   // Get a reference to the stack pointer.
2535   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
2536
2537   // Get the new stack pointer value.
2538   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
2539
2540   // Copy the new stack pointer back.
2541   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
2542
2543   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
2544   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
2545   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
2546   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2547   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
2548
2549   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
2550   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2551 }
2552
2553 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
2554                                               SelectionDAG &DAG) const {
2555   EVT VT = Op.getValueType();
2556   SDLoc DL(Op);
2557   SDValue Ops[2];
2558   if (is32Bit(VT))
2559     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2560     // We define this so that it can be used for constant division.
2561     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
2562                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2563   else {
2564     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
2565     //
2566     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
2567     //
2568     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
2569     // or all ones:
2570     //
2571     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
2572     //
2573     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
2574     // multiplication:
2575     //
2576     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
2577     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, DL, MVT::i64);
2578     SDValue LL = Op.getOperand(0);
2579     SDValue RL = Op.getOperand(1);
2580     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
2581     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
2582     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2583     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
2584     // low half first, so the results are in reverse order.
2585     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2586                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
2587     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
2588     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
2589     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
2590     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
2591   }
2592   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2593 }
2594
2595 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
2596                                               SelectionDAG &DAG) const {
2597   EVT VT = Op.getValueType();
2598   SDLoc DL(Op);
2599   SDValue Ops[2];
2600   if (is32Bit(VT))
2601     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2602     // We define this so that it can be used for constant division.
2603     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
2604                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2605   else
2606     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2607     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
2608     // low half first, so the results are in reverse order.
2609     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2610                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2611   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2612 }
2613
2614 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
2615                                             SelectionDAG &DAG) const {
2616   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
2617   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
2618   EVT VT = Op.getValueType();
2619   SDLoc DL(Op);
2620   unsigned Opcode;
2621
2622   // We use DSGF for 32-bit division.
2623   if (is32Bit(VT)) {
2624     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
2625     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2626   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
2627     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
2628     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2629   } else    
2630     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
2631
2632   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
2633   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
2634   // the even register and the quotient in the odd register.
2635   SDValue Ops[2];
2636   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
2637                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
2638   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2639 }
2640
2641 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
2642                                             SelectionDAG &DAG) const {
2643   EVT VT = Op.getValueType();
2644   SDLoc DL(Op);
2645
2646   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
2647   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
2648   // in the even register and the quotient in the odd register.
2649   SDValue Ops[2];
2650   if (is32Bit(VT))
2651     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
2652                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2653   else
2654     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
2655                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2656   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2657 }
2658
2659 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2660   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
2661
2662   // Get the known-zero masks for each operand.
2663   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
2664   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
2665   DAG.computeKnownBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
2666   DAG.computeKnownBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
2667
2668   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
2669   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
2670   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
2671                        KnownZero[1].getZExtValue() };
2672   unsigned High, Low;
2673   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
2674     High = 1, Low = 0;
2675   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
2676     High = 0, Low = 1;
2677   else
2678     return Op;
2679
2680   SDValue LowOp = Ops[Low];
2681   SDValue HighOp = Ops[High];
2682
2683   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
2684   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
2685     return Op;
2686
2687   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
2688   // then we're better off using IILF.
2689   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
2690     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
2691     if (!isInt<16>(Value))
2692       return Op;
2693   }
2694
2695   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
2696   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
2697   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
2698       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
2699     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
2700     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
2701     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
2702       HighOp = HighOp0;
2703   }
2704
2705   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
2706   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
2707   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
2708   // can be folded.
2709   SDLoc DL(Op);
2710   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
2711   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
2712                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
2713 }
2714
2715 SDValue SystemZTargetLowering::lowerCTPOP(SDValue Op,
2716                                           SelectionDAG &DAG) const {
2717   EVT VT = Op.getValueType();
2718   SDLoc DL(Op);
2719   Op = Op.getOperand(0);
2720
2721   // Handle vector types via VPOPCT.
2722   if (VT.isVector()) {
2723     Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Op);
2724     Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::v16i8, Op);
2725     switch (VT.getVectorElementType().getSizeInBits()) {
2726     case 8:
2727       break;
2728     case 16: {
2729       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
2730       SDValue Shift = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i32);
2731       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2732       Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2733       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2734       break;
2735     }
2736     case 32: {
2737       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2738                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2739       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2740       break;
2741     }
2742     case 64: {
2743       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2744                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2745       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, MVT::v4i32, Op, Tmp);
2746       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2747       break;
2748     }
2749     default:
2750       llvm_unreachable("Unexpected type");
2751     }
2752     return Op;
2753   }
2754
2755   // Get the known-zero mask for the operand.
2756   APInt KnownZero, KnownOne;
2757   DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
2758   unsigned NumSignificantBits = (~KnownZero).getActiveBits();
2759   if (NumSignificantBits == 0)
2760     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2761
2762   // Skip known-zero high parts of the operand.
2763   int64_t OrigBitSize = VT.getSizeInBits();
2764   int64_t BitSize = (int64_t)1 << Log2_32_Ceil(NumSignificantBits);
2765   BitSize = std::min(BitSize, OrigBitSize);
2766
2767   // The POPCNT instruction counts the number of bits in each byte.
2768   Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op);
2769   Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::i64, Op);
2770   Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
2771
2772   // Add up per-byte counts in a binary tree.  All bits of Op at
2773   // position larger than BitSize remain zero throughout.
2774   for (int64_t I = BitSize / 2; I >= 8; I = I / 2) {
2775     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, DAG.getConstant(I, DL, VT));
2776     if (BitSize != OrigBitSize)
2777       Tmp = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Tmp,
2778                         DAG.getConstant(((uint64_t)1 << BitSize) - 1, DL, VT));
2779     Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2780   }
2781
2782   // Extract overall result from high byte.
2783   if (BitSize > 8)
2784     Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
2785                      DAG.getConstant(BitSize - 8, DL, VT));
2786
2787   return Op;
2788 }
2789
2790 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
2791 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
2792                                                 SelectionDAG &DAG) const {
2793   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2794   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
2795                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
2796                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
2797 }
2798
2799 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store followed
2800 // by a serialization.
2801 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
2802                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2803   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2804   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
2805                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
2806                                     Node->getMemOperand());
2807   return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op), MVT::Other,
2808                                     Chain), 0);
2809 }
2810
2811 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
2812 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
2813 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
2814                                                    SelectionDAG &DAG,
2815                                                    unsigned Opcode) const {
2816   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2817
2818   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
2819   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2820   EVT WideVT = MVT::i32;
2821   if (NarrowVT == WideVT)
2822     return Op;
2823
2824   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2825   SDValue ChainIn = Node->getChain();
2826   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
2827   SDValue Src2 = Node->getVal();
2828   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2829   SDLoc DL(Node);
2830   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2831
2832   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
2833   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
2834     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2835       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
2836       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), DL, Src2.getValueType());
2837     }
2838
2839   // Get the address of the containing word.
2840   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2841                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
2842
2843   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2844   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2845   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2846                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
2847   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2848
2849   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2850   // bits back to its proper position.
2851   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2852                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
2853
2854   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
2855   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
2856   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
2857   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
2858   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
2859   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
2860     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
2861                        DAG.getConstant(32 - BitSize, DL, WideVT));
2862   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
2863       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
2864     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
2865                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, DL, WideVT));
2866
2867   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
2868   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2869   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
2870                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
2871   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
2872                                              NarrowVT, MMO);
2873
2874   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
2875   // bits of a GR32, then truncate it.
2876   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
2877                                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT));
2878   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
2879
2880   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
2881   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
2882 }
2883
2884 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
2885 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
2886 // operations into additions.
2887 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
2888                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2889   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2890   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
2891   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
2892     // A full-width operation.
2893     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
2894     SDValue Src2 = Node->getVal();
2895     SDValue NegSrc2;
2896     SDLoc DL(Src2);
2897
2898     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2899       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
2900       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
2901       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
2902       if (isInt<32>(Value) || Subtarget.hasInterlockedAccess1())
2903         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, DL, MemVT);
2904     } else if (Subtarget.hasInterlockedAccess1())
2905       // Use LAA(G) if available.
2906       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, DL, MemVT),
2907                             Src2);
2908
2909     if (NegSrc2.getNode())
2910       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
2911                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
2912                            Node->getMemOperand(), Node->getOrdering(),
2913                            Node->getSynchScope());
2914
2915     // Use the node as-is.
2916     return Op;
2917   }
2918
2919   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
2920 }
2921
2922 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
2923 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
2924 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
2925                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2926   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2927
2928   // We have native support for 32-bit compare and swap.
2929   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2930   EVT WideVT = MVT::i32;
2931   if (NarrowVT == WideVT)
2932     return Op;
2933
2934   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2935   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
2936   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
2937   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
2938   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
2939   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2940   SDLoc DL(Node);
2941   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2942
2943   // Get the address of the containing word.
2944   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2945                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
2946
2947   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2948   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2949   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2950                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
2951   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2952
2953   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2954   // bits back to its proper position.
2955   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2956                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
2957
2958   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
2959   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2960   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
2961                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
2962   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
2963                                              VTList, Ops, NarrowVT, MMO);
2964   return AtomicOp;
2965 }
2966
2967 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
2968                                               SelectionDAG &DAG) const {
2969   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2970   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
2971   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
2972                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
2973 }
2974
2975 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
2976                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2977   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2978   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
2979   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
2980                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
2981 }
2982
2983 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
2984                                              SelectionDAG &DAG) const {
2985   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
2986   if (!IsData)
2987     // Just preserve the chain.
2988     return Op.getOperand(0);
2989
2990   SDLoc DL(Op);
2991   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
2992   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
2993   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
2994   SDValue Ops[] = {
2995     Op.getOperand(0),
2996     DAG.getConstant(Code, DL, MVT::i32),
2997     Op.getOperand(1)
2998   };
2999   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, DL,
3000                                  Node->getVTList(), Ops,
3001                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3002 }
3003
3004 // Return an i32 that contains the value of CC immediately after After,
3005 // whose final operand must be MVT::Glue.
3006 static SDValue getCCResult(SelectionDAG &DAG, SDNode *After) {
3007   SDLoc DL(After);
3008   SDValue Glue = SDValue(After, After->getNumValues() - 1);
3009   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
3010   return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
3011                      DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, DL, MVT::i32));
3012 }
3013
3014 SDValue
3015 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3016                                               SelectionDAG &DAG) const {
3017   unsigned Opcode, CCValid;
3018   if (isIntrinsicWithCCAndChain(Op, Opcode, CCValid)) {
3019     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
3020     SDValue Glued = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, Op, Opcode);
3021     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3022     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op.getNode(), 0), CC);
3023     return SDValue();
3024   }
3025
3026   return SDValue();
3027 }
3028
3029 namespace {
3030 // Says that SystemZISD operation Opcode can be used to perform the equivalent
3031 // of a VPERM with permute vector Bytes.  If Opcode takes three operands,
3032 // Operand is the constant third operand, otherwise it is the number of
3033 // bytes in each element of the result.
3034 struct Permute {
3035   unsigned Opcode;
3036   unsigned Operand;
3037   unsigned char Bytes[SystemZ::VectorBytes];
3038 };
3039 }
3040
3041 static const Permute PermuteForms[] = {
3042   // VMRHG
3043   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 8,
3044     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3045   // VMRHF
3046   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 4,
3047     { 0, 1, 2, 3, 16, 17, 18, 19, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22, 23 } },
3048   // VMRHH
3049   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 2,
3050     { 0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23 } },
3051   // VMRHB
3052   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 1,
3053     { 0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23 } },
3054   // VMRLG
3055   { SystemZISD::MERGE_LOW, 8,
3056     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } },
3057   // VMRLF
3058   { SystemZISD::MERGE_LOW, 4,
3059     { 8, 9, 10, 11, 24, 25, 26, 27, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31 } },
3060   // VMRLH
3061   { SystemZISD::MERGE_LOW, 2,
3062     { 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31 } },
3063   // VMRLB
3064   { SystemZISD::MERGE_LOW, 1,
3065     { 8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31 } },
3066   // VPKG
3067   { SystemZISD::PACK, 4,
3068     { 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31 } },
3069   // VPKF
3070   { SystemZISD::PACK, 2,
3071     { 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31 } },
3072   // VPKH
3073   { SystemZISD::PACK, 1,
3074     { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 } },
3075   // VPDI V1, V2, 4  (low half of V1, high half of V2)
3076   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 4,
3077     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3078   // VPDI V1, V2, 1  (high half of V1, low half of V2)
3079   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 1,
3080     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } }
3081 };
3082
3083 // Called after matching a vector shuffle against a particular pattern.
3084 // Both the original shuffle and the pattern have two vector operands.
3085 // OpNos[0] is the operand of the original shuffle that should be used for
3086 // operand 0 of the pattern, or -1 if operand 0 of the pattern can be anything.
3087 // OpNos[1] is the same for operand 1 of the pattern.  Resolve these -1s and
3088 // set OpNo0 and OpNo1 to the shuffle operands that should actually be used
3089 // for operands 0 and 1 of the pattern.
3090 static bool chooseShuffleOpNos(int *OpNos, unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3091   if (OpNos[0] < 0) {
3092     if (OpNos[1] < 0)
3093       return false;
3094     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[1];
3095   } else if (OpNos[1] < 0) {
3096     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[0];
3097   } else {
3098     OpNo0 = OpNos[0];
3099     OpNo1 = OpNos[1];
3100   }
3101   return true;
3102 }
3103
3104 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3105 // undefined bytes.  Return true if the VPERM can be implemented using P.
3106 // When returning true set OpNo0 to the VPERM operand that should be
3107 // used for operand 0 of P and likewise OpNo1 for operand 1 of P.
3108 //
3109 // For example, if swapping the VPERM operands allows P to match, OpNo0
3110 // will be 1 and OpNo1 will be 0.  If instead Bytes only refers to one
3111 // operand, but rewriting it to use two duplicated operands allows it to
3112 // match P, then OpNo0 and OpNo1 will be the same.
3113 static bool matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, const Permute &P,
3114                          unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3115   int OpNos[] = { -1, -1 };
3116   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I) {
3117     int Elt = Bytes[I];
3118     if (Elt >= 0) {
3119       // Make sure that the two permute vectors use the same suboperand
3120       // byte number.  Only the operand numbers (the high bits) are
3121       // allowed to differ.
3122       if ((Elt ^ P.Bytes[I]) & (SystemZ::VectorBytes - 1))
3123         return false;
3124       int ModelOpNo = P.Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes;
3125       int RealOpNo = unsigned(Elt) / SystemZ::VectorBytes;
3126       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3127       // elements.
3128       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3129         return false;
3130       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3131     }
3132   }
3133   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3134 }
3135
3136 // As above, but search for a matching permute.
3137 static const Permute *matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3138                                    unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3139   for (auto &P : PermuteForms)
3140     if (matchPermute(Bytes, P, OpNo0, OpNo1))
3141       return &P;
3142   return nullptr;
3143 }
3144
3145 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3146 // undefined bytes.  This permute is an operand of an outer permute.
3147 // See whether redistributing the -1 bytes gives a shuffle that can be
3148 // implemented using P.  If so, set Transform to a VPERM-like permute vector
3149 // that, when applied to the result of P, gives the original permute in Bytes.
3150 static bool matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3151                                const Permute &P,
3152                                SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3153   unsigned To = 0;
3154   for (unsigned From = 0; From < SystemZ::VectorBytes; ++From) {
3155     int Elt = Bytes[From];
3156     if (Elt < 0)
3157       // Byte number From of the result is undefined.
3158       Transform[From] = -1;
3159     else {
3160       while (P.Bytes[To] != Elt) {
3161         To += 1;
3162         if (To == SystemZ::VectorBytes)
3163           return false;
3164       }
3165       Transform[From] = To;
3166     }
3167   }
3168   return true;
3169 }
3170
3171 // As above, but search for a matching permute.
3172 static const Permute *matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3173                                          SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3174   for (auto &P : PermuteForms)
3175     if (matchDoublePermute(Bytes, P, Transform))
3176       return &P;
3177   return nullptr;
3178 }
3179
3180 // Convert the mask of the given VECTOR_SHUFFLE into a byte-level mask,
3181 // as if it had type vNi8.
3182 static void getVPermMask(ShuffleVectorSDNode *VSN,
3183                          SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3184   EVT VT = VSN->getValueType(0);
3185   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3186   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3187   Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3188   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3189     int Index = VSN->getMaskElt(I);
3190     if (Index >= 0)
3191       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3192         Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3193   }
3194 }
3195
3196 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3197 // undefined bytes.  See whether bytes [Start, Start + BytesPerElement) of
3198 // the result come from a contiguous sequence of bytes from one input.
3199 // Set Base to the selector for the first byte if so.
3200 static bool getShuffleInput(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, unsigned Start,
3201                             unsigned BytesPerElement, int &Base) {
3202   Base = -1;
3203   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I) {
3204     if (Bytes[Start + I] >= 0) {
3205       unsigned Elem = Bytes[Start + I];
3206       if (Base < 0) {
3207         Base = Elem - I;
3208         // Make sure the bytes would come from one input operand.
3209         if (unsigned(Base) % Bytes.size() + BytesPerElement > Bytes.size())
3210           return false;
3211       } else if (unsigned(Base) != Elem - I)
3212         return false;
3213     }
3214   }
3215   return true;
3216 }
3217
3218 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3219 // undefined bytes.  Return true if it can be performed using VSLDI.
3220 // When returning true, set StartIndex to the shift amount and OpNo0
3221 // and OpNo1 to the VPERM operands that should be used as the first
3222 // and second shift operand respectively.
3223 static bool isShlDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3224                                unsigned &StartIndex, unsigned &OpNo0,
3225                                unsigned &OpNo1) {
3226   int OpNos[] = { -1, -1 };
3227   int Shift = -1;
3228   for (unsigned I = 0; I < 16; ++I) {
3229     int Index = Bytes[I];
3230     if (Index >= 0) {
3231       int ExpectedShift = (Index - I) % SystemZ::VectorBytes;
3232       int ModelOpNo = unsigned(ExpectedShift + I) / SystemZ::VectorBytes;
3233       int RealOpNo = unsigned(Index) / SystemZ::VectorBytes;
3234       if (Shift < 0)
3235         Shift = ExpectedShift;
3236       else if (Shift != ExpectedShift)
3237         return false;
3238       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3239       // elements.
3240       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3241         return false;
3242       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3243     }
3244   }
3245   StartIndex = Shift;
3246   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3247 }
3248
3249 // Create a node that performs P on operands Op0 and Op1, casting the
3250 // operands to the appropriate type.  The type of the result is determined by P.
3251 static SDValue getPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
3252                               const Permute &P, SDValue Op0, SDValue Op1) {
3253   // VPDI (PERMUTE_DWORDS) always operates on v2i64s.  The input
3254   // elements of a PACK are twice as wide as the outputs.
3255   unsigned InBytes = (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS ? 8 :
3256                       P.Opcode == SystemZISD::PACK ? P.Operand * 2 :
3257                       P.Operand);
3258   // Cast both operands to the appropriate type.
3259   MVT InVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(InBytes * 8),
3260                               SystemZ::VectorBytes / InBytes);
3261   Op0 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op0);
3262   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op1);
3263   SDValue Op;
3264   if (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS) {
3265     SDValue Op2 = DAG.getConstant(P.Operand, DL, MVT::i32);
3266     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, DL, InVT, Op0, Op1, Op2);
3267   } else if (P.Opcode == SystemZISD::PACK) {
3268     MVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(P.Operand * 8),
3269                                  SystemZ::VectorBytes / P.Operand);
3270     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, OutVT, Op0, Op1);
3271   } else {
3272     Op = DAG.getNode(P.Opcode, DL, InVT, Op0, Op1);
3273   }
3274   return Op;
3275 }
3276
3277 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3278 // undefined bytes.  Implement it on operands Ops[0] and Ops[1] using
3279 // VSLDI or VPERM.
3280 static SDValue getGeneralPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue *Ops,
3281                                      const SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3282   for (unsigned I = 0; I < 2; ++I)
3283     Ops[I] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Ops[I]);
3284
3285   // First see whether VSLDI can be used.
3286   unsigned StartIndex, OpNo0, OpNo1;
3287   if (isShlDoublePermute(Bytes, StartIndex, OpNo0, OpNo1))
3288     return DAG.getNode(SystemZISD::SHL_DOUBLE, DL, MVT::v16i8, Ops[OpNo0],
3289                        Ops[OpNo1], DAG.getConstant(StartIndex, DL, MVT::i32));
3290
3291   // Fall back on VPERM.  Construct an SDNode for the permute vector.
3292   SDValue IndexNodes[SystemZ::VectorBytes];
3293   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3294     if (Bytes[I] >= 0)
3295       IndexNodes[I] = DAG.getConstant(Bytes[I], DL, MVT::i32);
3296     else
3297       IndexNodes[I] = DAG.getUNDEF(MVT::i32);
3298   SDValue Op2 = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v16i8, IndexNodes);
3299   return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, DL, MVT::v16i8, Ops[0], Ops[1], Op2);
3300 }
3301
3302 namespace {
3303 // Describes a general N-operand vector shuffle.
3304 struct GeneralShuffle {
3305   GeneralShuffle(EVT vt) : VT(vt) {}
3306   void addUndef();
3307   void add(SDValue, unsigned);
3308   SDValue getNode(SelectionDAG &, SDLoc);
3309
3310   // The operands of the shuffle.
3311   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops;
3312
3313   // Index I is -1 if byte I of the result is undefined.  Otherwise the
3314   // result comes from byte Bytes[I] % SystemZ::VectorBytes of operand
3315   // Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes.
3316   SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
3317
3318   // The type of the shuffle result.
3319   EVT VT;
3320 };
3321 }
3322
3323 // Add an extra undefined element to the shuffle.
3324 void GeneralShuffle::addUndef() {
3325   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3326   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3327     Bytes.push_back(-1);
3328 }
3329
3330 // Add an extra element to the shuffle, taking it from element Elem of Op.
3331 // A null Op indicates a vector input whose value will be calculated later;
3332 // there is at most one such input per shuffle and it always has the same
3333 // type as the result.
3334 void GeneralShuffle::add(SDValue Op, unsigned Elem) {
3335   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3336
3337   // The source vector can have wider elements than the result,
3338   // either through an explicit TRUNCATE or because of type legalization.
3339   // We want the least significant part.
3340   EVT FromVT = Op.getNode() ? Op.getValueType() : VT;
3341   unsigned FromBytesPerElement = FromVT.getVectorElementType().getStoreSize();
3342   assert(FromBytesPerElement >= BytesPerElement &&
3343          "Invalid EXTRACT_VECTOR_ELT");
3344   unsigned Byte = ((Elem * FromBytesPerElement) % SystemZ::VectorBytes +
3345                    (FromBytesPerElement - BytesPerElement));
3346
3347   // Look through things like shuffles and bitcasts.
3348   while (Op.getNode()) {
3349     if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
3350       Op = Op.getOperand(0);
3351     else if (Op.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Op.hasOneUse()) {
3352       // See whether the bytes we need come from a contiguous part of one
3353       // operand.
3354       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> OpBytes;
3355       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), OpBytes);
3356       int NewByte;
3357       if (!getShuffleInput(OpBytes, Byte, BytesPerElement, NewByte))
3358         break;
3359       if (NewByte < 0) {
3360         addUndef();
3361         return;
3362       }
3363       Op = Op.getOperand(unsigned(NewByte) / SystemZ::VectorBytes);
3364       Byte = unsigned(NewByte) % SystemZ::VectorBytes;
3365     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3366       addUndef();
3367       return;
3368     } else
3369       break;
3370   }
3371
3372   // Make sure that the source of the extraction is in Ops.
3373   unsigned OpNo = 0;
3374   for (; OpNo < Ops.size(); ++OpNo)
3375     if (Ops[OpNo] == Op)
3376       break;
3377   if (OpNo == Ops.size())
3378     Ops.push_back(Op);
3379
3380   // Add the element to Bytes.
3381   unsigned Base = OpNo * SystemZ::VectorBytes + Byte;
3382   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3383     Bytes.push_back(Base + I);
3384 }
3385
3386 // Return SDNodes for the completed shuffle.
3387 SDValue GeneralShuffle::getNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL) {
3388   assert(Bytes.size() == SystemZ::VectorBytes && "Incomplete vector");
3389
3390   if (Ops.size() == 0)
3391     return DAG.getUNDEF(VT);
3392
3393   // Make sure that there are at least two shuffle operands.
3394   if (Ops.size() == 1)
3395     Ops.push_back(DAG.getUNDEF(MVT::v16i8));
3396
3397   // Create a tree of shuffles, deferring root node until after the loop.
3398   // Try to redistribute the undefined elements of non-root nodes so that
3399   // the non-root shuffles match something like a pack or merge, then adjust
3400   // the parent node's permute vector to compensate for the new order.
3401   // Among other things, this copes with vectors like <2 x i16> that were
3402   // padded with undefined elements during type legalization.
3403   //
3404   // In the best case this redistribution will lead to the whole tree
3405   // using packs and merges.  It should rarely be a loss in other cases.
3406   unsigned Stride = 1;
3407   for (; Stride * 2 < Ops.size(); Stride *= 2) {
3408     for (unsigned I = 0; I < Ops.size() - Stride; I += Stride * 2) {
3409       SDValue SubOps[] = { Ops[I], Ops[I + Stride] };
3410
3411       // Create a mask for just these two operands.
3412       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytes(SystemZ::VectorBytes);
3413       for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3414         unsigned OpNo = unsigned(Bytes[J]) / SystemZ::VectorBytes;
3415         unsigned Byte = unsigned(Bytes[J]) % SystemZ::VectorBytes;
3416         if (OpNo == I)
3417           NewBytes[J] = Byte;
3418         else if (OpNo == I + Stride)
3419           NewBytes[J] = SystemZ::VectorBytes + Byte;
3420         else
3421           NewBytes[J] = -1;
3422       }
3423       // See if it would be better to reorganize NewMask to avoid using VPERM.
3424       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytesMap(SystemZ::VectorBytes);
3425       if (const Permute *P = matchDoublePermute(NewBytes, NewBytesMap)) {
3426         Ops[I] = getPermuteNode(DAG, DL, *P, SubOps[0], SubOps[1]);
3427         // Applying NewBytesMap to Ops[I] gets back to NewBytes.
3428         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3429           if (NewBytes[J] >= 0) {
3430             assert(unsigned(NewBytesMap[J]) < SystemZ::VectorBytes &&
3431                    "Invalid double permute");
3432             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + NewBytesMap[J];
3433           } else
3434             assert(NewBytesMap[J] < 0 && "Invalid double permute");
3435         }
3436       } else {
3437         // Just use NewBytes on the operands.
3438         Ops[I] = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, SubOps, NewBytes);
3439         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J)
3440           if (NewBytes[J] >= 0)
3441             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + J;
3442       }
3443     }
3444   }
3445
3446   // Now we just have 2 inputs.  Put the second operand in Ops[1].
3447   if (Stride > 1) {
3448     Ops[1] = Ops[Stride];
3449     for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3450       if (Bytes[I] >= int(SystemZ::VectorBytes))
3451         Bytes[I] -= (Stride - 1) * SystemZ::VectorBytes;
3452   }
3453
3454   // Look for an instruction that can do the permute without resorting
3455   // to VPERM.
3456   unsigned OpNo0, OpNo1;
3457   SDValue Op;
3458   if (const Permute *P = matchPermute(Bytes, OpNo0, OpNo1))
3459     Op = getPermuteNode(DAG, DL, *P, Ops[OpNo0], Ops[OpNo1]);
3460   else
3461     Op = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, &Ops[0], Bytes);
3462   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3463 }
3464
3465 // Return true if the given BUILD_VECTOR is a scalar-to-vector conversion.
3466 static bool isScalarToVector(SDValue Op) {
3467   for (unsigned I = 1, E = Op.getNumOperands(); I != E; ++I)
3468     if (Op.getOperand(I).getOpcode() != ISD::UNDEF)
3469       return false;
3470   return true;
3471 }
3472
3473 // Return a vector of type VT that contains Value in the first element.
3474 // The other elements don't matter.
3475 static SDValue buildScalarToVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3476                                    SDValue Value) {
3477   // If we have a constant, replicate it to all elements and let the
3478   // BUILD_VECTOR lowering take care of it.
3479   if (Value.getOpcode() == ISD::Constant ||
3480       Value.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3481     SmallVector<SDValue, 16> Ops(VT.getVectorNumElements(), Value);
3482     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Ops);
3483   }
3484   if (Value.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3485     return DAG.getUNDEF(VT);
3486   return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, DL, VT, Value);
3487 }
3488
3489 // Return a vector of type VT in which Op0 is in element 0 and Op1 is in
3490 // element 1.  Used for cases in which replication is cheap.
3491 static SDValue buildMergeScalars(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3492                                  SDValue Op0, SDValue Op1) {
3493   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3494     if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3495       return DAG.getUNDEF(VT);
3496     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op1);
3497   }
3498   if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3499     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0);
3500   return DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH, DL, VT,
3501                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op0),
3502                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op1));
3503 }
3504
3505 // Extend GPR scalars Op0 and Op1 to doublewords and return a v2i64
3506 // vector for them.
3507 static SDValue joinDwords(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op0,
3508                           SDValue Op1) {
3509   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF && Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3510     return DAG.getUNDEF(MVT::v2i64);
3511   // If one of the two inputs is undefined then replicate the other one,
3512   // in order to avoid using another register unnecessarily.
3513   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3514     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3515   else if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3516     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3517   else {
3518     Op0 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3519     Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3520   }
3521   return DAG.getNode(SystemZISD::JOIN_DWORDS, DL, MVT::v2i64, Op0, Op1);
3522 }
3523
3524 // Try to represent constant BUILD_VECTOR node BVN using a
3525 // SystemZISD::BYTE_MASK-style mask.  Store the mask value in Mask
3526 // on success.
3527 static bool tryBuildVectorByteMask(BuildVectorSDNode *BVN, uint64_t &Mask) {
3528   EVT ElemVT = BVN->getValueType(0).getVectorElementType();
3529   unsigned BytesPerElement = ElemVT.getStoreSize();
3530   for (unsigned I = 0, E = BVN->getNumOperands(); I != E; ++I) {
3531     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3532     if (Op.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3533       uint64_t Value;
3534       if (Op.getOpcode() == ISD::Constant)
3535         Value = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
3536       else if (Op.getOpcode() == ISD::ConstantFP)
3537         Value = (dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF().bitcastToAPInt()
3538                  .getZExtValue());
3539       else
3540         return false;
3541       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J) {
3542         uint64_t Byte = (Value >> (J * 8)) & 0xff;
3543         if (Byte == 0xff)
3544           Mask |= 1 << ((E - I - 1) * BytesPerElement + J);
3545         else if (Byte != 0)
3546           return false;
3547       }
3548     }
3549   }
3550   return true;
3551 }
3552
3553 // Try to load a vector constant in which BitsPerElement-bit value Value
3554 // is replicated to fill the vector.  VT is the type of the resulting
3555 // constant, which may have elements of a different size from BitsPerElement.
3556 // Return the SDValue of the constant on success, otherwise return
3557 // an empty value.
3558 static SDValue tryBuildVectorReplicate(SelectionDAG &DAG,
3559                                        const SystemZInstrInfo *TII,
3560                                        SDLoc DL, EVT VT, uint64_t Value,
3561                                        unsigned BitsPerElement) {
3562   // Signed 16-bit values can be replicated using VREPI.
3563   int64_t SignedValue = SignExtend64(Value, BitsPerElement);
3564   if (isInt<16>(SignedValue)) {
3565     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3566                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3567     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VecVT,
3568                              DAG.getConstant(SignedValue, DL, MVT::i32));
3569     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3570   }
3571   // See whether rotating the constant left some N places gives a value that
3572   // is one less than a power of 2 (i.e. all zeros followed by all ones).
3573   // If so we can use VGM.
3574   unsigned Start, End;
3575   if (TII->isRxSBGMask(Value, BitsPerElement, Start, End)) {
3576     // isRxSBGMask returns the bit numbers for a full 64-bit value,
3577     // with 0 denoting 1 << 63 and 63 denoting 1.  Convert them to
3578     // bit numbers for an BitsPerElement value, so that 0 denotes
3579     // 1 << (BitsPerElement-1).
3580     Start -= 64 - BitsPerElement;
3581     End -= 64 - BitsPerElement;
3582     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3583                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3584     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::ROTATE_MASK, DL, VecVT,
3585                              DAG.getConstant(Start, DL, MVT::i32),
3586                              DAG.getConstant(End, DL, MVT::i32));
3587     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3588   }
3589   return SDValue();
3590 }
3591
3592 // If a BUILD_VECTOR contains some EXTRACT_VECTOR_ELTs, it's usually
3593 // better to use VECTOR_SHUFFLEs on them, only using BUILD_VECTOR for
3594 // the non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements.  See if the given BUILD_VECTOR
3595 // would benefit from this representation and return it if so.
3596 static SDValue tryBuildVectorShuffle(SelectionDAG &DAG,
3597                                      BuildVectorSDNode *BVN) {
3598   EVT VT = BVN->getValueType(0);
3599   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3600
3601   // Represent the BUILD_VECTOR as an N-operand VECTOR_SHUFFLE-like operation
3602   // on byte vectors.  If there are non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements that still
3603   // need a BUILD_VECTOR, add an additional placeholder operand for that
3604   // BUILD_VECTOR and store its operands in ResidueOps.
3605   GeneralShuffle GS(VT);
3606   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> ResidueOps;
3607   bool FoundOne = false;
3608   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3609     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3610     if (Op.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
3611       Op = Op.getOperand(0);
3612     if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
3613         Op.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
3614       unsigned Elem = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3615       GS.add(Op.getOperand(0), Elem);
3616       FoundOne = true;
3617     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3618       GS.addUndef();
3619     } else {
3620       GS.add(SDValue(), ResidueOps.size());
3621       ResidueOps.push_back(Op);
3622     }
3623   }
3624
3625   // Nothing to do if there are no EXTRACT_VECTOR_ELTs.
3626   if (!FoundOne)
3627     return SDValue();
3628
3629   // Create the BUILD_VECTOR for the remaining elements, if any.
3630   if (!ResidueOps.empty()) {
3631     while (ResidueOps.size() < NumElements)
3632       ResidueOps.push_back(DAG.getUNDEF(VT.getVectorElementType()));
3633     for (auto &Op : GS.Ops) {
3634       if (!Op.getNode()) {
3635         Op = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SDLoc(BVN), VT, ResidueOps);
3636         break;
3637       }
3638     }
3639   }
3640   return GS.getNode(DAG, SDLoc(BVN));
3641 }
3642
3643 // Combine GPR scalar values Elems into a vector of type VT.
3644 static SDValue buildVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3645                            SmallVectorImpl<SDValue> &Elems) {
3646   // See whether there is a single replicated value.
3647   SDValue Single;
3648   unsigned int NumElements = Elems.size();
3649   unsigned int Count = 0;
3650   for (auto Elem : Elems) {
3651     if (Elem.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3652       if (!Single.getNode())
3653         Single = Elem;
3654       else if (Elem != Single) {
3655         Single = SDValue();
3656         break;
3657       }
3658       Count += 1;
3659     }
3660   }
3661   // There are three cases here:
3662   //
3663   // - if the only defined element is a loaded one, the best sequence
3664   //   is a replicating load.
3665   //
3666   // - otherwise, if the only defined element is an i64 value, we will
3667   //   end up with the same VLVGP sequence regardless of whether we short-cut
3668   //   for replication or fall through to the later code.
3669   //
3670   // - otherwise, if the only defined element is an i32 or smaller value,
3671   //   we would need 2 instructions to replicate it: VLVGP followed by VREPx.
3672   //   This is only a win if the single defined element is used more than once.
3673   //   In other cases we're better off using a single VLVGx.
3674   if (Single.getNode() && (Count > 1 || Single.getOpcode() == ISD::LOAD))
3675     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Single);
3676
3677   // The best way of building a v2i64 from two i64s is to use VLVGP.
3678   if (VT == MVT::v2i64)
3679     return joinDwords(DAG, DL, Elems[0], Elems[1]);
3680
3681   // Use a 64-bit merge high to combine two doubles.
3682   if (VT == MVT::v2f64)
3683     return buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3684
3685   // Build v4f32 values directly from the FPRs:
3686   //
3687   //   <Axxx> <Bxxx> <Cxxxx> <Dxxx>
3688   //         V              V         VMRHF
3689   //      <ABxx>         <CDxx>
3690   //                V                 VMRHG
3691   //              <ABCD>
3692   if (VT == MVT::v4f32) {
3693     SDValue Op01 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3694     SDValue Op23 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[2], Elems[3]);
3695     // Avoid unnecessary undefs by reusing the other operand.
3696     if (Op01.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3697       Op01 = Op23;
3698     else if (Op23.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3699       Op23 = Op01;
3700     // Merging identical replications is a no-op.
3701     if (Op01.getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE && Op01 == Op23)
3702       return Op01;
3703     Op01 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op01);
3704     Op23 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op23);
3705     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH,
3706                              DL, MVT::v2i64, Op01, Op23);
3707     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3708   }
3709
3710   // Collect the constant terms.
3711   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Constants(NumElements, SDValue());
3712   SmallVector<bool, SystemZ::VectorBytes> Done(NumElements, false);
3713
3714   unsigned NumConstants = 0;
3715   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3716     SDValue Elem = Elems[I];
3717     if (Elem.getOpcode() == ISD::Constant ||
3718         Elem.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3719       NumConstants += 1;
3720       Constants[I] = Elem;
3721       Done[I] = true;
3722     }
3723   }
3724   // If there was at least one constant, fill in the other elements of
3725   // Constants with undefs to get a full vector constant and use that
3726   // as the starting point.
3727   SDValue Result;
3728   if (NumConstants > 0) {
3729     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3730       if (!Constants[I].getNode())
3731         Constants[I] = DAG.getUNDEF(Elems[I].getValueType());
3732     Result = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Constants);
3733   } else {
3734     // Otherwise try to use VLVGP to start the sequence in order to
3735     // avoid a false dependency on any previous contents of the vector
3736     // register.  This only makes sense if one of the associated elements
3737     // is defined.
3738     unsigned I1 = NumElements / 2 - 1;
3739     unsigned I2 = NumElements - 1;
3740     bool Def1 = (Elems[I1].getOpcode() != ISD::UNDEF);
3741     bool Def2 = (Elems[I2].getOpcode() != ISD::UNDEF);
3742     if (Def1 || Def2) {
3743       SDValue Elem1 = Elems[Def1 ? I1 : I2];
3744       SDValue Elem2 = Elems[Def2 ? I2 : I1];
3745       Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
3746                            joinDwords(DAG, DL, Elem1, Elem2));
3747       Done[I1] = true;
3748       Done[I2] = true;
3749     } else
3750       Result = DAG.getUNDEF(VT);
3751   }
3752
3753   // Use VLVGx to insert the other elements.
3754   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3755     if (!Done[I] && Elems[I].getOpcode() != ISD::UNDEF)
3756       Result = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT, Result, Elems[I],
3757                            DAG.getConstant(I, DL, MVT::i32));
3758   return Result;
3759 }
3760
3761 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBUILD_VECTOR(SDValue Op,
3762                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3763   const SystemZInstrInfo *TII =
3764     static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
3765   auto *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Op.getNode());
3766   SDLoc DL(Op);
3767   EVT VT = Op.getValueType();
3768
3769   if (BVN->isConstant()) {
3770     // Try using VECTOR GENERATE BYTE MASK.  This is the architecturally-
3771     // preferred way of creating all-zero and all-one vectors so give it
3772     // priority over other methods below.
3773     uint64_t Mask = 0;
3774     if (tryBuildVectorByteMask(BVN, Mask)) {
3775       SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3776                                DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
3777       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3778     }
3779
3780     // Try using some form of replication.
3781     APInt SplatBits, SplatUndef;
3782     unsigned SplatBitSize;
3783     bool HasAnyUndefs;
3784     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
3785                              8, true) &&
3786         SplatBitSize <= 64) {
3787       // First try assuming that any undefined bits above the highest set bit
3788       // and below the lowest set bit are 1s.  This increases the likelihood of
3789       // being able to use a sign-extended element value in VECTOR REPLICATE
3790       // IMMEDIATE or a wraparound mask in VECTOR GENERATE MASK.
3791       uint64_t SplatBitsZ = SplatBits.getZExtValue();
3792       uint64_t SplatUndefZ = SplatUndef.getZExtValue();
3793       uint64_t Lower = (SplatUndefZ
3794                         & ((uint64_t(1) << findFirstSet(SplatBitsZ)) - 1));
3795       uint64_t Upper = (SplatUndefZ
3796                         & ~((uint64_t(1) << findLastSet(SplatBitsZ)) - 1));
3797       uint64_t Value = SplatBitsZ | Upper | Lower;
3798       SDValue Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value,
3799                                            SplatBitSize);
3800       if (Op.getNode())
3801         return Op;
3802
3803       // Now try assuming that any undefined bits between the first and
3804       // last defined set bits are set.  This increases the chances of
3805       // using a non-wraparound mask.
3806       uint64_t Middle = SplatUndefZ & ~Upper & ~Lower;
3807       Value = SplatBitsZ | Middle;
3808       Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value, SplatBitSize);
3809       if (Op.getNode())
3810         return Op;
3811     }
3812
3813     // Fall back to loading it from memory.
3814     return SDValue();
3815   }
3816
3817   // See if we should use shuffles to construct the vector from other vectors.
3818   SDValue Res = tryBuildVectorShuffle(DAG, BVN);
3819   if (Res.getNode())
3820     return Res;
3821
3822   // Detect SCALAR_TO_VECTOR conversions.
3823   if (isOperationLegal(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT) && isScalarToVector(Op))
3824     return buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op.getOperand(0));
3825
3826   // Otherwise use buildVector to build the vector up from GPRs.
3827   unsigned NumElements = Op.getNumOperands();
3828   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops(NumElements);
3829   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3830     Ops[I] = Op.getOperand(I);
3831   return buildVector(DAG, DL, VT, Ops);
3832 }
3833
3834 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op,
3835                                                    SelectionDAG &DAG) const {
3836   auto *VSN = cast<ShuffleVectorSDNode>(Op.getNode());
3837   SDLoc DL(Op);
3838   EVT VT = Op.getValueType();
3839   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3840
3841   if (VSN->isSplat()) {
3842     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3843     unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
3844     assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
3845            "Splat index should be defined and in first operand");
3846     // See whether the value we're splatting is directly available as a scalar.
3847     if ((Index == 0 && Op0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
3848         Op0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
3849       return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0.getOperand(Index));
3850     // Otherwise keep it as a vector-to-vector operation.
3851     return DAG.getNode(SystemZISD::SPLAT, DL, VT, Op.getOperand(0),
3852                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
3853   }
3854
3855   GeneralShuffle GS(VT);
3856   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3857     int Elt = VSN->getMaskElt(I);
3858     if (Elt < 0)
3859       GS.addUndef();
3860     else
3861       GS.add(Op.getOperand(unsigned(Elt) / NumElements),
3862              unsigned(Elt) % NumElements);
3863   }
3864   return GS.getNode(DAG, SDLoc(VSN));
3865 }
3866
3867 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op,
3868                                                      SelectionDAG &DAG) const {
3869   SDLoc DL(Op);
3870   // Just insert the scalar into element 0 of an undefined vector.
3871   return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL,
3872                      Op.getValueType(), DAG.getUNDEF(Op.getValueType()),
3873                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3874 }
3875
3876 SDValue SystemZTargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
3877                                                       SelectionDAG &DAG) const {
3878   // Handle insertions of floating-point values.
3879   SDLoc DL(Op);
3880   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3881   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3882   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
3883   EVT VT = Op.getValueType();
3884
3885   // Insertions into constant indices of a v2f64 can be done using VPDI.
3886   // However, if the inserted value is a bitcast or a constant then it's
3887   // better to use GPRs, as below.
3888   if (VT == MVT::v2f64 &&
3889       Op1.getOpcode() != ISD::BITCAST &&
3890       Op1.getOpcode() != ISD::ConstantFP &&
3891       Op2.getOpcode() == ISD::Constant) {
3892     uint64_t Index = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op2)->getZExtValue();
3893     unsigned Mask = VT.getVectorNumElements() - 1;
3894     if (Index <= Mask)
3895       return Op;
3896   }
3897
3898   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and insert via a GPR.
3899   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getVectorElementType().getSizeInBits());
3900   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VT.getVectorNumElements());
3901   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, IntVecVT,
3902                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0),
3903                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVT, Op1), Op2);
3904   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
3905 }
3906
3907 SDValue
3908 SystemZTargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
3909                                                SelectionDAG &DAG) const {
3910   // Handle extractions of floating-point values.
3911   SDLoc DL(Op);
3912   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3913   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3914   EVT VT = Op.getValueType();
3915   EVT VecVT = Op0.getValueType();
3916
3917   // Extractions of constant indices can be done directly.
3918   if (auto *CIndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1)) {
3919     uint64_t Index = CIndexN->getZExtValue();
3920     unsigned Mask = VecVT.getVectorNumElements() - 1;
3921     if (Index <= Mask)
3922       return Op;
3923   }
3924
3925   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and extract via a GPR.
3926   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
3927   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VecVT.getVectorNumElements());
3928   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, IntVT,
3929                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0), Op1);
3930   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
3931 }
3932
3933 SDValue
3934 SystemZTargetLowering::lowerExtendVectorInreg(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
3935                                               unsigned UnpackHigh) const {
3936   SDValue PackedOp = Op.getOperand(0);
3937   EVT OutVT = Op.getValueType();
3938   EVT InVT = PackedOp.getValueType();
3939   unsigned ToBits = OutVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3940   unsigned FromBits = InVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3941   do {
3942     FromBits *= 2;
3943     EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(FromBits),
3944                                  SystemZ::VectorBits / FromBits);
3945     PackedOp = DAG.getNode(UnpackHigh, SDLoc(PackedOp), OutVT, PackedOp);
3946   } while (FromBits != ToBits);
3947   return PackedOp;
3948 }
3949
3950 SDValue SystemZTargetLowering::lowerShift(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
3951                                           unsigned ByScalar) const {
3952   // Look for cases where a vector shift can use the *_BY_SCALAR form.
3953   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3954   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3955   SDLoc DL(Op);
3956   EVT VT = Op.getValueType();
3957   unsigned ElemBitSize = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3958
3959   // See whether the shift vector is a splat represented as BUILD_VECTOR.
3960   if (auto *BVN = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(Op1)) {
3961     APInt SplatBits, SplatUndef;
3962     unsigned SplatBitSize;
3963     bool HasAnyUndefs;
3964     // Check for constant splats.  Use ElemBitSize as the minimum element
3965     // width and reject splats that need wider elements.
3966     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
3967                              ElemBitSize, true) &&
3968         SplatBitSize == ElemBitSize) {
3969       SDValue Shift = DAG.getConstant(SplatBits.getZExtValue() & 0xfff,
3970                                       DL, MVT::i32);
3971       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
3972     }
3973     // Check for variable splats.
3974     BitVector UndefElements;
3975     SDValue Splat = BVN->getSplatValue(&UndefElements);
3976     if (Splat) {
3977       // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
3978       // or a truncation.
3979       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Splat);
3980       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
3981     }
3982   }
3983
3984   // See whether the shift vector is a splat represented as SHUFFLE_VECTOR,
3985   // and the shift amount is directly available in a GPR.
3986   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(Op1)) {
3987     if (VSN->isSplat()) {
3988       SDValue VSNOp0 = VSN->getOperand(0);
3989       unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
3990       assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
3991              "Splat index should be defined and in first operand");
3992       if ((Index == 0 && VSNOp0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
3993           VSNOp0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
3994         // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
3995         // or a truncation.
3996         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32,
3997                                     VSNOp0.getOperand(Index));
3998         return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
3999       }
4000     }
4001   }
4002
4003   // Otherwise just treat the current form as legal.
4004   return Op;
4005 }
4006
4007 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
4008                                               SelectionDAG &DAG) const {
4009   switch (Op.getOpcode()) {
4010   case ISD::BR_CC:
4011     return lowerBR_CC(Op, DAG);
4012   case ISD::SELECT_CC:
4013     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
4014   case ISD::SETCC:
4015     return lowerSETCC(Op, DAG);
4016   case ISD::GlobalAddress:
4017     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4018   case ISD::GlobalTLSAddress:
4019     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4020   case ISD::BlockAddress:
4021     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
4022   case ISD::JumpTable:
4023     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
4024   case ISD::ConstantPool:
4025     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
4026   case ISD::BITCAST:
4027     return lowerBITCAST(Op, DAG);
4028   case ISD::VASTART:
4029     return lowerVASTART(Op, DAG);
4030   case ISD::VACOPY:
4031     return lowerVACOPY(Op, DAG);
4032   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
4033     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
4034   case ISD::SMUL_LOHI:
4035     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
4036   case ISD::UMUL_LOHI:
4037     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
4038   case ISD::SDIVREM:
4039     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
4040   case ISD::UDIVREM:
4041     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
4042   case ISD::OR:
4043     return lowerOR(Op, DAG);
4044   case ISD::CTPOP:
4045     return lowerCTPOP(Op, DAG);
4046   case ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF:
4047     return DAG.getNode(ISD::CTLZ, SDLoc(Op),
4048                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4049   case ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF:
4050     return DAG.getNode(ISD::CTTZ, SDLoc(Op),
4051                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4052   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4053     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
4054   case ISD::ATOMIC_STORE:
4055     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
4056   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4057     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
4058   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4059     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
4060   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4061     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
4062   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4063     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
4064   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4065     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
4066   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4067     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
4068   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4069     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
4070   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4071     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
4072   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4073     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
4074   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4075     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
4076   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4077     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
4078   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4079     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
4080   case ISD::STACKSAVE:
4081     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
4082   case ISD::STACKRESTORE:
4083     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
4084   case ISD::PREFETCH:
4085     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
4086   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
4087     return lowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
4088   case ISD::BUILD_VECTOR:
4089     return lowerBUILD_VECTOR(Op, DAG);
4090   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:
4091     return lowerVECTOR_SHUFFLE(Op, DAG);
4092   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
4093     return lowerSCALAR_TO_VECTOR(Op, DAG);
4094   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
4095     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4096   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
4097     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4098   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
4099     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACK_HIGH);
4100   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
4101     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACKL_HIGH);
4102   case ISD::SHL:
4103     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR);
4104   case ISD::SRL:
4105     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR);
4106   case ISD::SRA:
4107     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRA_BY_SCALAR);
4108   default:
4109     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4110   }
4111 }
4112
4113 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
4114 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
4115   switch (Opcode) {
4116     OPCODE(RET_FLAG);
4117     OPCODE(CALL);
4118     OPCODE(SIBCALL);
4119     OPCODE(TLS_GDCALL);
4120     OPCODE(TLS_LDCALL);
4121     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
4122     OPCODE(PCREL_OFFSET);
4123     OPCODE(IABS);
4124     OPCODE(ICMP);
4125     OPCODE(FCMP);
4126     OPCODE(TM);
4127     OPCODE(BR_CCMASK);
4128     OPCODE(SELECT_CCMASK);
4129     OPCODE(ADJDYNALLOC);
4130     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
4131     OPCODE(POPCNT);
4132     OPCODE(UMUL_LOHI64);
4133     OPCODE(SDIVREM32);
4134     OPCODE(SDIVREM64);
4135     OPCODE(UDIVREM32);
4136     OPCODE(UDIVREM64);
4137     OPCODE(MVC);
4138     OPCODE(MVC_LOOP);
4139     OPCODE(NC);
4140     OPCODE(NC_LOOP);
4141     OPCODE(OC);
4142     OPCODE(OC_LOOP);
4143     OPCODE(XC);
4144     OPCODE(XC_LOOP);
4145     OPCODE(CLC);
4146     OPCODE(CLC_LOOP);
4147     OPCODE(STPCPY);
4148     OPCODE(STRCMP);
4149     OPCODE(SEARCH_STRING);
4150     OPCODE(IPM);
4151     OPCODE(SERIALIZE);
4152     OPCODE(TBEGIN);
4153     OPCODE(TBEGIN_NOFLOAT);
4154     OPCODE(TEND);
4155     OPCODE(BYTE_MASK);
4156     OPCODE(ROTATE_MASK);
4157     OPCODE(REPLICATE);
4158     OPCODE(JOIN_DWORDS);
4159     OPCODE(SPLAT);
4160     OPCODE(MERGE_HIGH);
4161     OPCODE(MERGE_LOW);
4162     OPCODE(SHL_DOUBLE);
4163     OPCODE(PERMUTE_DWORDS);
4164     OPCODE(PERMUTE);
4165     OPCODE(PACK);
4166     OPCODE(UNPACK_HIGH);
4167     OPCODE(UNPACKL_HIGH);
4168     OPCODE(UNPACK_LOW);
4169     OPCODE(UNPACKL_LOW);
4170     OPCODE(VSHL_BY_SCALAR);
4171     OPCODE(VSRL_BY_SCALAR);
4172     OPCODE(VSRA_BY_SCALAR);
4173     OPCODE(VSUM);
4174     OPCODE(VICMPE);
4175     OPCODE(VICMPH);
4176     OPCODE(VICMPHL);
4177     OPCODE(VFCMPE);
4178     OPCODE(VFCMPH);
4179     OPCODE(VFCMPHE);
4180     OPCODE(VEXTEND);
4181     OPCODE(VROUND);
4182     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
4183     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
4184     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
4185     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
4186     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
4187     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
4188     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
4189     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
4190     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
4191     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
4192     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
4193     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
4194     OPCODE(PREFETCH);
4195   }
4196   return nullptr;
4197 #undef OPCODE
4198 }
4199
4200 // Return true if VT is a vector whose elements are a whole number of bytes
4201 // in width.
4202 static bool canTreatAsByteVector(EVT VT) {
4203   return VT.isVector() && VT.getVectorElementType().getSizeInBits() % 8 == 0;
4204 }
4205
4206 // Try to simplify an EXTRACT_VECTOR_ELT from a vector of type VecVT
4207 // producing a result of type ResVT.  Op is a possibly bitcast version
4208 // of the input vector and Index is the index (based on type VecVT) that
4209 // should be extracted.  Return the new extraction if a simplification
4210 // was possible or if Force is true.
4211 SDValue SystemZTargetLowering::combineExtract(SDLoc DL, EVT ResVT, EVT VecVT,
4212                                               SDValue Op, unsigned Index,
4213                                               DAGCombinerInfo &DCI,
4214                                               bool Force) const {
4215   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4216
4217   // The number of bytes being extracted.
4218   unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4219
4220   for (;;) {
4221     unsigned Opcode = Op.getOpcode();
4222     if (Opcode == ISD::BITCAST)
4223       // Look through bitcasts.
4224       Op = Op.getOperand(0);
4225     else if (Opcode == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
4226              canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4227       // Get a VPERM-like permute mask and see whether the bytes covered
4228       // by the extracted element are a contiguous sequence from one
4229       // source operand.
4230       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
4231       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), Bytes);
4232       int First;
4233       if (!getShuffleInput(Bytes, Index * BytesPerElement,
4234                            BytesPerElement, First))
4235         break;
4236       if (First < 0)
4237         return DAG.getUNDEF(ResVT);
4238       // Make sure the contiguous sequence starts at a multiple of the
4239       // original element size.
4240       unsigned Byte = unsigned(First) % Bytes.size();
4241       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4242         break;
4243       // We can get the extracted value directly from an input.
4244       Index = Byte / BytesPerElement;
4245       Op = Op.getOperand(unsigned(First) / Bytes.size());
4246       Force = true;
4247     } else if (Opcode == ISD::BUILD_VECTOR &&
4248                canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4249       // We can only optimize this case if the BUILD_VECTOR elements are
4250       // at least as wide as the extracted value.
4251       EVT OpVT = Op.getValueType();
4252       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4253       if (OpBytesPerElement < BytesPerElement)
4254         break;
4255       // Make sure that the least-significant bit of the extracted value
4256       // is the least significant bit of an input.
4257       unsigned End = (Index + 1) * BytesPerElement;
4258       if (End % OpBytesPerElement != 0)
4259         break;
4260       // We're extracting the low part of one operand of the BUILD_VECTOR.
4261       Op = Op.getOperand(End / OpBytesPerElement - 1);
4262       if (!Op.getValueType().isInteger()) {
4263         EVT VT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueType().getSizeInBits());
4264         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4265         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4266       }
4267       EVT VT = MVT::getIntegerVT(ResVT.getSizeInBits());
4268       Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
4269       if (VT != ResVT) {
4270         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4271         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ResVT, Op);
4272       }
4273       return Op;
4274     } else if ((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4275                 Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4276                 Opcode == ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG) &&
4277                canTreatAsByteVector(Op.getValueType()) &&
4278                canTreatAsByteVector(Op.getOperand(0).getValueType())) {
4279       // Make sure that only the unextended bits are significant.
4280       EVT ExtVT = Op.getValueType();
4281       EVT OpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
4282       unsigned ExtBytesPerElement = ExtVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4283       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4284       unsigned Byte = Index * BytesPerElement;
4285       unsigned SubByte = Byte % ExtBytesPerElement;
4286       unsigned MinSubByte = ExtBytesPerElement - OpBytesPerElement;
4287       if (SubByte < MinSubByte ||
4288           SubByte + BytesPerElement > ExtBytesPerElement)
4289         break;
4290       // Get the byte offset of the unextended element
4291       Byte = Byte / ExtBytesPerElement * OpBytesPerElement;
4292       // ...then add the byte offset relative to that element.
4293       Byte += SubByte - MinSubByte;
4294       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4295         break;
4296       Op = Op.getOperand(0);
4297       Index = Byte / BytesPerElement;
4298       Force = true;
4299     } else
4300       break;
4301   }
4302   if (Force) {
4303     if (Op.getValueType() != VecVT) {
4304       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VecVT, Op);
4305       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4306     }
4307     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, ResVT, Op,
4308                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4309   }
4310   return SDValue();
4311 }
4312
4313 // Optimize vector operations in scalar value Op on the basis that Op
4314 // is truncated to TruncVT.
4315 SDValue
4316 SystemZTargetLowering::combineTruncateExtract(SDLoc DL, EVT TruncVT, SDValue Op,
4317                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4318   // If we have (trunc (extract_vector_elt X, Y)), try to turn it into
4319   // (extract_vector_elt (bitcast X), Y'), where (bitcast X) has elements
4320   // of type TruncVT.
4321   if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4322       TruncVT.getSizeInBits() % 8 == 0) {
4323     SDValue Vec = Op.getOperand(0);
4324     EVT VecVT = Vec.getValueType();
4325     if (canTreatAsByteVector(VecVT)) {
4326       if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
4327         unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4328         unsigned TruncBytes = TruncVT.getStoreSize();
4329         if (BytesPerElement % TruncBytes == 0) {
4330           // Calculate the value of Y' in the above description.  We are
4331           // splitting the original elements into Scale equal-sized pieces
4332           // and for truncation purposes want the last (least-significant)
4333           // of these pieces for IndexN.  This is easiest to do by calculating
4334           // the start index of the following element and then subtracting 1.
4335           unsigned Scale = BytesPerElement / TruncBytes;
4336           unsigned NewIndex = (IndexN->getZExtValue() + 1) * Scale - 1;
4337
4338           // Defer the creation of the bitcast from X to combineExtract,
4339           // which might be able to optimize the extraction.
4340           VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(TruncBytes * 8),
4341                                    VecVT.getStoreSize() / TruncBytes);
4342           EVT ResVT = (TruncBytes < 4 ? MVT::i32 : TruncVT);
4343           return combineExtract(DL, ResVT, VecVT, Vec, NewIndex, DCI, true);
4344         }
4345       }
4346     }
4347   }
4348   return SDValue();
4349 }
4350
4351 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
4352                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
4353   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4354   unsigned Opcode = N->getOpcode();
4355   if (Opcode == ISD::SIGN_EXTEND) {
4356     // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
4357     // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
4358     // cheap as narrower ones.
4359     SDValue N0 = N->getOperand(0);
4360     EVT VT = N->getValueType(0);
4361     if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
4362       auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
4363       SDValue Inner = N0.getOperand(0);
4364       if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
4365         if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
4366           unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() -
4367                             N0.getValueType().getSizeInBits());
4368           unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
4369           unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
4370           EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
4371           SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
4372                                     Inner.getOperand(0));
4373           SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
4374                                     DAG.getConstant(NewShlAmt, SDLoc(Inner),
4375                                                     ShiftVT));
4376           return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
4377                              DAG.getConstant(NewSraAmt, SDLoc(N0), ShiftVT));
4378         }
4379       }
4380     }
4381   }
4382   if (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ||
4383       Opcode == SystemZISD::MERGE_LOW) {
4384     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4385     SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4386     if (Op0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
4387       Op0 = Op0.getOperand(0);
4388     if (Op0.getOpcode() == SystemZISD::BYTE_MASK &&
4389         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(0))->getZExtValue() == 0) {
4390       // (z_merge_* 0, 0) -> 0.  This is mostly useful for using VLLEZF
4391       // for v4f32.
4392       if (Op1 == N->getOperand(0))
4393         return Op1;
4394       // (z_merge_? 0, X) -> (z_unpackl_? 0, X).
4395       EVT VT = Op1.getValueType();
4396       unsigned ElemBytes = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4397       if (ElemBytes <= 4) {
4398         Opcode = (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ?
4399                   SystemZISD::UNPACKL_HIGH : SystemZISD::UNPACKL_LOW);
4400         EVT InVT = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
4401         EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(ElemBytes * 16),
4402                                      SystemZ::VectorBytes / ElemBytes / 2);
4403         if (VT != InVT) {
4404           Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), InVT, Op1);
4405           DCI.AddToWorklist(Op1.getNode());
4406         }
4407         SDValue Op = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), OutVT, Op1);
4408         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4409         return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), VT, Op);
4410       }
4411     }
4412   }
4413   // If we have (truncstoreiN (extract_vector_elt X, Y), Z) then it is better
4414   // for the extraction to be done on a vMiN value, so that we can use VSTE.
4415   // If X has wider elements then convert it to:
4416   // (truncstoreiN (extract_vector_elt (bitcast X), Y2), Z).
4417   if (Opcode == ISD::STORE) {
4418     auto *SN = cast<StoreSDNode>(N);
4419     EVT MemVT = SN->getMemoryVT();
4420     if (MemVT.isInteger()) {
4421       SDValue Value = combineTruncateExtract(SDLoc(N), MemVT,
4422                                              SN->getValue(), DCI);
4423       if (Value.getNode()) {
4424         DCI.AddToWorklist(Value.getNode());
4425
4426         // Rewrite the store with the new form of stored value.
4427         return DAG.getTruncStore(SN->getChain(), SDLoc(SN), Value,
4428                                  SN->getBasePtr(), SN->getMemoryVT(),
4429                                  SN->getMemOperand());
4430       }
4431     }
4432   }
4433   // Try to simplify a vector extraction.
4434   if (Opcode == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT) {
4435     if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
4436       SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4437       EVT VecVT = Op0.getValueType();
4438       return combineExtract(SDLoc(N), N->getValueType(0), VecVT, Op0,
4439                             IndexN->getZExtValue(), DCI, false);
4440     }
4441   }
4442   // (join_dwords X, X) == (replicate X)
4443   if (Opcode == SystemZISD::JOIN_DWORDS &&
4444       N->getOperand(0) == N->getOperand(1))
4445     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, SDLoc(N), N->getValueType(0),
4446                        N->getOperand(0));
4447   // (fround (extract_vector_elt X 0))
4448   // (fround (extract_vector_elt X 1)) ->
4449   // (extract_vector_elt (VROUND X) 0)
4450   // (extract_vector_elt (VROUND X) 1)
4451   //
4452   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
4453   if (Opcode == ISD::FP_ROUND) {
4454     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4455     if (N->getValueType(0) == MVT::f32 &&
4456         Op0.hasOneUse() &&
4457         Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4458         Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v2f64 &&
4459         Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4460         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
4461       SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
4462       for (auto *U : Vec->uses()) {
4463         if (U != Op0.getNode() &&
4464             U->hasOneUse() &&
4465             U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4466             U->getOperand(0) == Vec &&
4467             U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4468             cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 1) {
4469           SDValue OtherRound = SDValue(*U->use_begin(), 0);
4470           if (OtherRound.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
4471               OtherRound.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
4472               OtherRound.getValueType() == MVT::f32) {
4473             SDValue VRound = DAG.getNode(SystemZISD::VROUND, SDLoc(N),
4474                                          MVT::v4f32, Vec);
4475             DCI.AddToWorklist(VRound.getNode());
4476             SDValue Extract1 =
4477               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f32,
4478                           VRound, DAG.getConstant(2, SDLoc(U), MVT::i32));
4479             DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
4480             DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherRound, Extract1);
4481             SDValue Extract0 =
4482               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f32,
4483                           VRound, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
4484             return Extract0;
4485           }
4486         }
4487       }
4488     }
4489   }
4490   return SDValue();
4491 }
4492
4493 //===----------------------------------------------------------------------===//
4494 // Custom insertion
4495 //===----------------------------------------------------------------------===//
4496
4497 // Create a new basic block after MBB.
4498 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
4499   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4500   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
4501   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
4502   return NewMBB;
4503 }
4504
4505 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
4506 // instructions after MI).
4507 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
4508                                           MachineBasicBlock *MBB) {
4509   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4510   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
4511                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
4512   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4513   return NewMBB;
4514 }
4515
4516 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
4517 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineInstr *MI,
4518                                            MachineBasicBlock *MBB) {
4519   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4520   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
4521   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4522   return NewMBB;
4523 }
4524
4525 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
4526 static unsigned forceReg(MachineInstr *MI, MachineOperand &Base,
4527                          const SystemZInstrInfo *TII) {
4528   if (Base.isReg())
4529     return Base.getReg();
4530
4531   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
4532   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4533   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4534
4535   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
4536   BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
4537     .addOperand(Base).addImm(0).addReg(0);
4538   return Reg;
4539 }
4540
4541 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
4542 MachineBasicBlock *
4543 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
4544                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
4545   const SystemZInstrInfo *TII =
4546       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4547
4548   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
4549   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
4550   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
4551   unsigned CCValid  = MI->getOperand(3).getImm();
4552   unsigned CCMask   = MI->getOperand(4).getImm();
4553   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
4554
4555   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4556   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4557   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4558
4559   //  StartMBB:
4560   //   BRC CCMask, JoinMBB
4561   //   # fallthrough to FalseMBB
4562   MBB = StartMBB;
4563   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4564     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4565   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4566   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4567
4568   //  FalseMBB:
4569   //   # fallthrough to JoinMBB
4570   MBB = FalseMBB;
4571   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4572
4573   //  JoinMBB:
4574   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
4575   //  ...
4576   MBB = JoinMBB;
4577   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
4578     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
4579     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
4580
4581   MI->eraseFromParent();
4582   return JoinMBB;
4583 }
4584
4585 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
4586 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
4587 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
4588 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
4589 MachineBasicBlock *
4590 SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr *MI,
4591                                      MachineBasicBlock *MBB,
4592                                      unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
4593                                      bool Invert) const {
4594   const SystemZInstrInfo *TII =
4595       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4596
4597   unsigned SrcReg     = MI->getOperand(0).getReg();
4598   MachineOperand Base = MI->getOperand(1);
4599   int64_t Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4600   unsigned IndexReg   = MI->getOperand(3).getReg();
4601   unsigned CCValid    = MI->getOperand(4).getImm();
4602   unsigned CCMask     = MI->getOperand(5).getImm();
4603   DebugLoc DL         = MI->getDebugLoc();
4604
4605   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
4606
4607   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
4608   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
4609   // might be more complicated in that case.
4610   if (STOCOpcode && !IndexReg && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
4611     if (Invert)
4612       CCMask ^= CCValid;
4613     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
4614       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
4615       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
4616     MI->eraseFromParent();
4617     return MBB;
4618   }
4619
4620   // Get the condition needed to branch around the store.
4621   if (!Invert)
4622     CCMask ^= CCValid;
4623
4624   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4625   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4626   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4627
4628   //  StartMBB:
4629   //   BRC CCMask, JoinMBB
4630   //   # fallthrough to FalseMBB
4631   MBB = StartMBB;
4632   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4633     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4634   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4635   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4636
4637   //  FalseMBB:
4638   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
4639   //   # fallthrough to JoinMBB
4640   MBB = FalseMBB;
4641   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
4642     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
4643   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4644
4645   MI->eraseFromParent();
4646   return JoinMBB;
4647 }
4648
4649 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
4650 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
4651 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
4652 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
4653 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
4654 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
4655 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
4656 MachineBasicBlock *
4657 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
4658                                             MachineBasicBlock *MBB,
4659                                             unsigned BinOpcode,
4660                                             unsigned BitSize,
4661                                             bool Invert) const {
4662   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4663   const SystemZInstrInfo *TII =
4664       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4665   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4666   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
4667
4668   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4669   // Src2 can be a register or immediate.
4670   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4671   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4672   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
4673   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
4674   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
4675   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
4676   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4677   if (IsSubWord)
4678     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
4679
4680   // Subword operations use 32-bit registers.
4681   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
4682                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
4683                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
4684   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
4685   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
4686
4687   // Get the right opcodes for the displacement.
4688   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
4689   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
4690   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4691
4692   // Create virtual registers for temporary results.
4693   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4694   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4695   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
4696                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
4697   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
4698   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
4699
4700   // Insert a basic block for the main loop.
4701   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4702   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4703   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
4704
4705   //  StartMBB:
4706   //   ...
4707   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
4708   //   # fall through to LoopMMB
4709   MBB = StartMBB;
4710   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
4711     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4712   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4713
4714   //  LoopMBB:
4715   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
4716   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
4717   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
4718   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
4719   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
4720   //   JNE LoopMBB
4721   //   # fall through to DoneMMB
4722   MBB = LoopMBB;
4723   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4724     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
4725     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
4726   if (IsSubWord)
4727     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
4728       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
4729   if (Invert) {
4730     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
4731     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
4732     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
4733       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
4734     if (BitSize <= 32)
4735       // XILF with the upper BitSize bits set.
4736       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
4737         .addReg(Tmp).addImm(-1U << (32 - BitSize));
4738     else {
4739       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
4740       // an XILF, XILH pair.
4741       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
4742       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
4743       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
4744         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
4745     }
4746   } else if (BinOpcode)
4747     // A simply binary operation.
4748     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
4749       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
4750   else if (IsSubWord)
4751     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
4752     // field in RotatedOldVal.
4753     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
4754       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
4755       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
4756   if (IsSubWord)
4757     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
4758       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
4759   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
4760     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
4761   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4762     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
4763   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4764   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4765
4766   MI->eraseFromParent();
4767   return DoneMBB;
4768 }
4769
4770 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
4771 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
4772 // instruction that should be used to compare the current field with the
4773 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
4774 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
4775 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
4776 MachineBasicBlock *
4777 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
4778                                             MachineBasicBlock *MBB,
4779                                             unsigned CompareOpcode,
4780                                             unsigned KeepOldMask,
4781                                             unsigned BitSize) const {
4782   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4783   const SystemZInstrInfo *TII =
4784       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4785   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4786   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
4787
4788   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4789   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4790   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4791   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4792   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
4793   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
4794   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
4795   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4796   if (IsSubWord)
4797     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
4798
4799   // Subword operations use 32-bit registers.
4800   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
4801                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
4802                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
4803   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
4804   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
4805
4806   // Get the right opcodes for the displacement.
4807   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
4808   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
4809   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4810
4811   // Create virtual registers for temporary results.
4812   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4813   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4814   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4815   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
4816   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
4817   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
4818
4819   // Insert 3 basic blocks for the loop.
4820   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
4821   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
4822   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
4823   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
4824   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
4825
4826   //  StartMBB:
4827   //   ...
4828   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
4829   //   # fall through to LoopMMB
4830   MBB = StartMBB;
4831   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
4832     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4833   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4834
4835   //  LoopMBB:
4836   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
4837   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
4838   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
4839   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
4840   MBB = LoopMBB;
4841   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4842     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
4843     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
4844   if (IsSubWord)
4845     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
4846       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
4847   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
4848     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
4849   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4850     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
4851   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
4852   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
4853
4854   //  UseAltMBB:
4855   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
4856   //   # fall through to UpdateMMB
4857   MBB = UseAltMBB;
4858   if (IsSubWord)
4859     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
4860       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
4861       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
4862   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
4863
4864   //  UpdateMBB:
4865   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
4866   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
4867   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
4868   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
4869   //   JNE LoopMBB
4870   //   # fall through to DoneMMB
4871   MBB = UpdateMBB;
4872   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
4873     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
4874     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
4875   if (IsSubWord)
4876     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
4877       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
4878   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
4879     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
4880   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4881     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
4882   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4883   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4884
4885   MI->eraseFromParent();
4886   return DoneMBB;
4887 }
4888
4889 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
4890 // instruction MI.
4891 MachineBasicBlock *
4892 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
4893                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
4894   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4895   const SystemZInstrInfo *TII =
4896       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4897   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4898
4899   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4900   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4901   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4902   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4903   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
4904   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
4905   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
4906   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
4907   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
4908   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4909
4910   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
4911
4912   // Get the right opcodes for the displacement.
4913   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
4914   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
4915   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4916
4917   // Create virtual registers for temporary results.
4918   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
4919   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4920   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4921   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
4922   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
4923   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
4924   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
4925   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
4926
4927   // Insert 2 basic blocks for the loop.
4928   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4929   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4930   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
4931   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
4932
4933   //  StartMBB:
4934   //   ...
4935   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
4936   //   # fall through to LoopMMB
4937   MBB = StartMBB;
4938   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
4939     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4940   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4941
4942   //  LoopMBB:
4943   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
4944   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
4945   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
4946   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
4947   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
4948   //                         of interest.
4949   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
4950   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
4951   //                         comparison value with those that we loaded,
4952   //                         so that we can use a full word comparison.
4953   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
4954   //   JNE DoneMBB
4955   //   # Fall through to SetMBB
4956   MBB = LoopMBB;
4957   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4958     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
4959     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
4960   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
4961     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
4962     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
4963   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
4964     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
4965     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
4966   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
4967     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
4968   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
4969     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
4970   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
4971     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
4972   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4973     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
4974     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
4975   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4976   MBB->addSuccessor(SetMBB);
4977
4978   //  SetMBB:
4979   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
4980   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
4981   //                         value with those that we loaded.
4982   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
4983   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
4984   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
4985   //   JNE LoopMBB
4986   //   # fall through to ExitMMB
4987   MBB = SetMBB;
4988   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
4989     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
4990   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
4991     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
4992   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
4993     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
4994   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4995     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
4996   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4997   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4998
4999   MI->eraseFromParent();
5000   return DoneMBB;
5001 }
5002
5003 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
5004 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
5005 // it's "don't care".  SubReg is subreg_l32 when extending a GR32
5006 // and subreg_l64 when extending a GR64.
5007 MachineBasicBlock *
5008 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
5009                                   MachineBasicBlock *MBB,
5010                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
5011   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5012   const SystemZInstrInfo *TII =
5013       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5014   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5015   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5016
5017   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
5018   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
5019   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5020
5021   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
5022   if (ClearEven) {
5023     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5024     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
5025
5026     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
5027       .addImm(0);
5028     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
5029       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
5030     In128 = NewIn128;
5031   }
5032   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
5033     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
5034
5035   MI->eraseFromParent();
5036   return MBB;
5037 }
5038
5039 MachineBasicBlock *
5040 SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
5041                                          MachineBasicBlock *MBB,
5042                                          unsigned Opcode) const {
5043   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5044   const SystemZInstrInfo *TII =
5045       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5046   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5047   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5048
5049   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI->getOperand(0));
5050   uint64_t       DestDisp = MI->getOperand(1).getImm();
5051   MachineOperand SrcBase  = earlyUseOperand(MI->getOperand(2));
5052   uint64_t       SrcDisp  = MI->getOperand(3).getImm();
5053   uint64_t       Length   = MI->getOperand(4).getImm();
5054
5055   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
5056   // branch to the end when a difference is found.
5057   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
5058                                splitBlockAfter(MI, MBB) : nullptr);
5059
5060   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
5061   if (MI->getNumExplicitOperands() > 5) {
5062     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
5063
5064     uint64_t StartCountReg = MI->getOperand(5).getReg();
5065     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
5066     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
5067                               forceReg(MI, DestBase, TII));
5068
5069     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
5070     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5071     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
5072                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5073     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5074     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
5075                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5076
5077     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5078     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5079     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5080
5081     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5082     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5083     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5084     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
5085
5086     //  StartMBB:
5087     //   # fall through to LoopMMB
5088     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5089
5090     //  LoopMBB:
5091     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
5092     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
5093     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
5094     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
5095     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
5096     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
5097     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
5098     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
5099     //   ( JLH EndMBB )
5100     //
5101     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
5102     MBB = LoopMBB;
5103
5104     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
5105       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
5106       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
5107     if (!HaveSingleBase)
5108       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
5109         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
5110         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
5111     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
5112       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
5113       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
5114     if (Opcode == SystemZ::MVC)
5115       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
5116         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
5117         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
5118     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5119       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
5120       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
5121     if (EndMBB) {
5122       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5123         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5124         .addMBB(EndMBB);
5125       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5126       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5127     }
5128
5129     // NextMBB:
5130     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
5131     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
5132     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
5133     //   CGHI %NextCountReg, 0
5134     //   JLH LoopMBB
5135     //   # fall through to DoneMMB
5136     //
5137     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
5138     MBB = NextMBB;
5139
5140     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
5141       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
5142     if (!HaveSingleBase)
5143       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
5144         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
5145     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
5146       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
5147     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
5148       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
5149     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5150       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5151       .addMBB(LoopMBB);
5152     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5153     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5154
5155     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
5156     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
5157     Length &= 255;
5158     MBB = DoneMBB;
5159   }
5160   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
5161   while (Length > 0) {
5162     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
5163     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
5164     // Apply them using LAY if so.
5165     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
5166       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5167       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5168         .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addReg(0);
5169       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5170       DestDisp = 0;
5171     }
5172     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
5173       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5174       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5175         .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp).addReg(0);
5176       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5177       SrcDisp = 0;
5178     }
5179     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
5180       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
5181       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
5182     DestDisp += ThisLength;
5183     SrcDisp += ThisLength;
5184     Length -= ThisLength;
5185     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
5186     // was found.
5187     if (EndMBB && Length > 0) {
5188       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5189       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5190         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5191         .addMBB(EndMBB);
5192       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5193       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5194       MBB = NextMBB;
5195     }
5196   }
5197   if (EndMBB) {
5198     MBB->addSuccessor(EndMBB);
5199     MBB = EndMBB;
5200     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5201   }
5202
5203   MI->eraseFromParent();
5204   return MBB;
5205 }
5206
5207 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
5208 // Opcode until CC != 3.
5209 MachineBasicBlock *
5210 SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
5211                                          MachineBasicBlock *MBB,
5212                                          unsigned Opcode) const {
5213   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5214   const SystemZInstrInfo *TII =
5215       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5216   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5217   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5218
5219   uint64_t End1Reg   = MI->getOperand(0).getReg();
5220   uint64_t Start1Reg = MI->getOperand(1).getReg();
5221   uint64_t Start2Reg = MI->getOperand(2).getReg();
5222   uint64_t CharReg   = MI->getOperand(3).getReg();
5223
5224   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5225   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5226   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5227   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5228
5229   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5230   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5231   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5232
5233   //  StartMBB:
5234   //   # fall through to LoopMMB
5235   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5236
5237   //  LoopMBB:
5238   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
5239   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
5240   //   R0L = %CharReg
5241   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
5242   //   JO LoopMBB
5243   //   # fall through to DoneMMB
5244   //
5245   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
5246   MBB = LoopMBB;
5247
5248   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
5249     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
5250     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
5251   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
5252     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
5253     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
5254   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
5255   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5256     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
5257     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
5258   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5259     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
5260   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5261   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5262
5263   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5264
5265   MI->eraseFromParent();
5266   return DoneMBB;
5267 }
5268
5269 // Update TBEGIN instruction with final opcode and register clobbers.
5270 MachineBasicBlock *
5271 SystemZTargetLowering::emitTransactionBegin(MachineInstr *MI,
5272                                             MachineBasicBlock *MBB,
5273                                             unsigned Opcode,
5274                                             bool NoFloat) const {
5275   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5276   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
5277   const SystemZInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
5278
5279   // Update opcode.
5280   MI->setDesc(TII->get(Opcode));
5281
5282   // We cannot handle a TBEGIN that clobbers the stack or frame pointer.
5283   // Make sure to add the corresponding GRSM bits if they are missing.
5284   uint64_t Control = MI->getOperand(2).getImm();
5285   static const unsigned GPRControlBit[16] = {
5286     0x8000, 0x8000, 0x4000, 0x4000, 0x2000, 0x2000, 0x1000, 0x1000,
5287     0x0800, 0x0800, 0x0400, 0x0400, 0x0200, 0x0200, 0x0100, 0x0100
5288   };
5289   Control |= GPRControlBit[15];
5290   if (TFI->hasFP(MF))
5291     Control |= GPRControlBit[11];
5292   MI->getOperand(2).setImm(Control);
5293
5294   // Add GPR clobbers.
5295   for (int I = 0; I < 16; I++) {
5296     if ((Control & GPRControlBit[I]) == 0) {
5297       unsigned Reg = SystemZMC::GR64Regs[I];
5298       MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5299     }
5300   }
5301
5302   // Add FPR/VR clobbers.
5303   if (!NoFloat && (Control & 4) != 0) {
5304     if (Subtarget.hasVector()) {
5305       for (int I = 0; I < 32; I++) {
5306         unsigned Reg = SystemZMC::VR128Regs[I];
5307         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5308       }
5309     } else {
5310       for (int I = 0; I < 16; I++) {
5311         unsigned Reg = SystemZMC::FP64Regs[I];
5312         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5313       }
5314     }
5315   }
5316
5317   return MBB;
5318 }
5319
5320 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
5321 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
5322   switch (MI->getOpcode()) {
5323   case SystemZ::Select32Mux:
5324   case SystemZ::Select32:
5325   case SystemZ::SelectF32:
5326   case SystemZ::Select64:
5327   case SystemZ::SelectF64:
5328   case SystemZ::SelectF128:
5329     return emitSelect(MI, MBB);
5330
5331   case SystemZ::CondStore8Mux:
5332     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
5333   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
5334     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
5335   case SystemZ::CondStore16Mux:
5336     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
5337   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
5338     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
5339   case SystemZ::CondStore8:
5340     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
5341   case SystemZ::CondStore8Inv:
5342     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
5343   case SystemZ::CondStore16:
5344     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
5345   case SystemZ::CondStore16Inv:
5346     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
5347   case SystemZ::CondStore32:
5348     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
5349   case SystemZ::CondStore32Inv:
5350     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
5351   case SystemZ::CondStore64:
5352     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
5353   case SystemZ::CondStore64Inv:
5354     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
5355   case SystemZ::CondStoreF32:
5356     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
5357   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
5358     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
5359   case SystemZ::CondStoreF64:
5360     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
5361   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
5362     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
5363
5364   case SystemZ::AEXT128_64:
5365     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_l64);
5366   case SystemZ::ZEXT128_32:
5367     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l32);
5368   case SystemZ::ZEXT128_64:
5369     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l64);
5370
5371   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
5372     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
5373   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
5374     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
5375   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
5376     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
5377
5378   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
5379     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
5380   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
5381     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
5382   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
5383     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
5384   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
5385     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
5386   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
5387     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
5388   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
5389     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
5390   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
5391     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
5392   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
5393     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
5394
5395   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
5396     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
5397   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
5398     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
5399   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
5400     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
5401
5402   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
5403     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
5404   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
5405     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
5406   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
5407     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
5408   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
5409     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
5410   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
5411     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
5412   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
5413     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
5414   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
5415     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
5416   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
5417     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
5418   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
5419     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
5420   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
5421     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
5422   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
5423     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
5424   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
5425     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
5426   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
5427     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
5428
5429   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
5430     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
5431   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
5432     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
5433   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
5434     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
5435   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
5436     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
5437   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
5438     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
5439   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
5440     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
5441   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
5442     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
5443   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
5444     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
5445   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
5446     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
5447   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
5448     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
5449   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
5450     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
5451   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
5452     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
5453   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
5454     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
5455
5456   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
5457     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
5458   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
5459     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
5460   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
5461     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
5462   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
5463     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
5464   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
5465     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
5466   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
5467     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
5468   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
5469     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
5470
5471   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
5472     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
5473   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
5474     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
5475   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
5476     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
5477   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
5478     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
5479   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
5480     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
5481   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
5482     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
5483   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
5484     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
5485   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
5486     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
5487   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
5488     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
5489   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
5490     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
5491   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
5492     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
5493   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
5494     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
5495   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
5496     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
5497
5498   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
5499     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5500                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5501   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
5502     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5503                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5504   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
5505     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5506                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5507
5508   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
5509     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5510                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5511   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
5512     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5513                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5514   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
5515     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5516                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5517
5518   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
5519     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5520                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5521   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
5522     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5523                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5524   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
5525     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5526                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5527
5528   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
5529     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5530                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5531   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
5532     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5533                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5534   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
5535     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5536                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5537
5538   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
5539     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
5540   case SystemZ::MVCSequence:
5541   case SystemZ::MVCLoop:
5542     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
5543   case SystemZ::NCSequence:
5544   case SystemZ::NCLoop:
5545     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
5546   case SystemZ::OCSequence:
5547   case SystemZ::OCLoop:
5548     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
5549   case SystemZ::XCSequence:
5550   case SystemZ::XCLoop:
5551     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
5552   case SystemZ::CLCSequence:
5553   case SystemZ::CLCLoop:
5554     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
5555   case SystemZ::CLSTLoop:
5556     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
5557   case SystemZ::MVSTLoop:
5558     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
5559   case SystemZ::SRSTLoop:
5560     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
5561   case SystemZ::TBEGIN:
5562     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, false);
5563   case SystemZ::TBEGIN_nofloat:
5564     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, true);
5565   case SystemZ::TBEGINC:
5566     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGINC, true);
5567   default:
5568     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
5569   }
5570 }