Turn off the old way of handling debug information in the code generator. Use
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86ISelDAGToDAG.cpp
1 //===- X86ISelDAGToDAG.cpp - A DAG pattern matching inst selector for X86 -===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines a DAG pattern matching instruction selector for X86,
11 // converting from a legalized dag to a X86 dag.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "x86-isel"
16 #include "X86.h"
17 #include "X86InstrBuilder.h"
18 #include "X86ISelLowering.h"
19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
20 #include "X86RegisterInfo.h"
21 #include "X86Subtarget.h"
22 #include "X86TargetMachine.h"
23 #include "llvm/GlobalValue.h"
24 #include "llvm/Instructions.h"
25 #include "llvm/Intrinsics.h"
26 #include "llvm/Support/CFG.h"
27 #include "llvm/Type.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
33 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
34 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
35 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
36 #include "llvm/Support/Compiler.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
39 #include "llvm/Support/Streams.h"
40 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
41 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
42 using namespace llvm;
43
44 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
45
46 //===----------------------------------------------------------------------===//
47 //                      Pattern Matcher Implementation
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49
50 namespace {
51   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
52   /// SDValue's instead of register numbers for the leaves of the matched
53   /// tree.
54   struct X86ISelAddressMode {
55     enum {
56       RegBase,
57       FrameIndexBase
58     } BaseType;
59
60     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
61       SDValue Reg;
62       int FrameIndex;
63     } Base;
64
65     bool isRIPRel;     // RIP as base?
66     unsigned Scale;
67     SDValue IndexReg; 
68     int32_t Disp;
69     GlobalValue *GV;
70     Constant *CP;
71     const char *ES;
72     int JT;
73     unsigned Align;    // CP alignment.
74
75     X86ISelAddressMode()
76       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
77         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
78     }
79
80     bool hasSymbolicDisplacement() const {
81       return GV != 0 || CP != 0 || ES != 0 || JT != -1;
82     }
83
84     void dump() {
85       cerr << "X86ISelAddressMode " << this << "\n";
86       cerr << "Base.Reg ";
87               if (Base.Reg.getNode() != 0) Base.Reg.getNode()->dump(); 
88               else cerr << "nul";
89       cerr << " Base.FrameIndex " << Base.FrameIndex << "\n";
90       cerr << "isRIPRel " << isRIPRel << " Scale" << Scale << "\n";
91       cerr << "IndexReg ";
92               if (IndexReg.getNode() != 0) IndexReg.getNode()->dump();
93               else cerr << "nul"; 
94       cerr << " Disp " << Disp << "\n";
95       cerr << "GV "; if (GV) GV->dump(); 
96                      else cerr << "nul";
97       cerr << " CP "; if (CP) CP->dump(); 
98                      else cerr << "nul";
99       cerr << "\n";
100       cerr << "ES "; if (ES) cerr << ES; else cerr << "nul";
101       cerr  << " JT" << JT << " Align" << Align << "\n";
102     }
103   };
104 }
105
106 namespace {
107   //===--------------------------------------------------------------------===//
108   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
109   /// SelectionDAG operations.
110   ///
111   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
112     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
113     ///
114     X86TargetMachine &TM;
115
116     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
117     /// X86-specific SelectionDAG.
118     X86TargetLowering &X86Lowering;
119
120     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
121     /// make the right decision when generating code for different targets.
122     const X86Subtarget *Subtarget;
123
124     /// CurBB - Current BB being isel'd.
125     ///
126     MachineBasicBlock *CurBB;
127
128     /// OptForSize - If true, selector should try to optimize for code size
129     /// instead of performance.
130     bool OptForSize;
131
132   public:
133     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
134       : SelectionDAGISel(tm, fast),
135         TM(tm), X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
136         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()),
137         OptForSize(false) {}
138
139     virtual const char *getPassName() const {
140       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
141     }
142
143     /// InstructionSelect - This callback is invoked by
144     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
145     virtual void InstructionSelect();
146
147     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
148
149     virtual
150       bool IsLegalAndProfitableToFold(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
151
152 // Include the pieces autogenerated from the target description.
153 #include "X86GenDAGISel.inc"
154
155   private:
156     SDNode *Select(SDValue N);
157     SDNode *SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc);
158
159     bool MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
160                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
161     bool MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
162                           bool isRoot, unsigned Depth);
163     bool SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
164                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
165     bool SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
166                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
167     bool SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
168                              SDValue N, SDValue &Base, SDValue &Scale,
169                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
170                              SDValue &InChain, SDValue &OutChain);
171     bool TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
172                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
173                      SDValue &Index, SDValue &Disp);
174     void PreprocessForRMW();
175     void PreprocessForFPConvert();
176
177     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
178     /// inline asm expressions.
179     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
180                                               char ConstraintCode,
181                                               std::vector<SDValue> &OutOps);
182     
183     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
184
185     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDValue &Base, 
186                                    SDValue &Scale, SDValue &Index,
187                                    SDValue &Disp) {
188       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
189         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
190         AM.Base.Reg;
191       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
192       Index = AM.IndexReg;
193       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
194       // is 32-bit.
195       if (AM.GV)
196         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
197       else if (AM.CP)
198         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
199                                              AM.Align, AM.Disp);
200       else if (AM.ES)
201         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
202       else if (AM.JT != -1)
203         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
204       else
205         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, MVT::i32);
206     }
207
208     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
209     /// i8.
210     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm) {
211       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
212     }
213
214     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
215     /// i16.
216     inline SDValue getI16Imm(unsigned Imm) {
217       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
218     }
219
220     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
221     /// i32.
222     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
223       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
224     }
225
226     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
227     /// the global base register. Output instructions required to
228     /// initialize the global base register, if necessary.
229     ///
230     SDNode *getGlobalBaseReg();
231
232     /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
233     /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
234     /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
235     /// improve scheduling in some cases.
236     SDNode *getTruncateTo8Bit(SDValue N0);
237
238 #ifndef NDEBUG
239     unsigned Indent;
240 #endif
241   };
242 }
243
244 /// findFlagUse - Return use of MVT::Flag value produced by the specified
245 /// SDNode.
246 ///
247 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
248   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
249   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
250     SDUse &Use = I.getUse();
251     if (Use.getResNo() == FlagResNo)
252       return Use.getUser();
253   }
254   return NULL;
255 }
256
257 /// findNonImmUse - Return true if "Use" is a non-immediate use of "Def".
258 /// This function recursively traverses up the operand chain, ignoring
259 /// certain nodes.
260 static bool findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
261                           SDNode *Root,
262                           SmallPtrSet<SDNode*, 16> &Visited) {
263   if (Use->getNodeId() < Def->getNodeId() ||
264       !Visited.insert(Use))
265     return false;
266
267   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); i != e; ++i) {
268     SDNode *N = Use->getOperand(i).getNode();
269     if (N == Def) {
270       if (Use == ImmedUse || Use == Root)
271         continue;  // We are not looking for immediate use.
272       assert(N != Root);
273       return true;
274     }
275
276     // Traverse up the operand chain.
277     if (findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Visited))
278       return true;
279   }
280   return false;
281 }
282
283 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
284 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
285 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
286 /// IsLegalAndProfitableToFold) and by Root (which can happen in the store
287 /// case).
288 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
289 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
290 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
291 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
292 /// its chain operand.
293 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse) {
294   SmallPtrSet<SDNode*, 16> Visited;
295   return findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Visited);
296 }
297
298
299 bool X86DAGToDAGISel::IsLegalAndProfitableToFold(SDNode *N, SDNode *U,
300                                                  SDNode *Root) const {
301   if (Fast) return false;
302
303   if (U == Root)
304     switch (U->getOpcode()) {
305     default: break;
306     case ISD::ADD:
307     case ISD::ADDC:
308     case ISD::ADDE:
309     case ISD::AND:
310     case ISD::OR:
311     case ISD::XOR: {
312       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
313       // instead. This reduces code size.
314       // e.g.
315       // movl 4(%esp), %eax
316       // addl $4, %eax
317       // vs.
318       // movl $4, %eax
319       // addl 4(%esp), %eax
320       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
321       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
322       ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1));
323       if (Imm) {
324         if (U->getValueType(0) == MVT::i64) {
325           if ((int32_t)Imm->getZExtValue() == (int64_t)Imm->getZExtValue())
326             return false;
327         } else {
328           if ((int8_t)Imm->getZExtValue() == (int64_t)Imm->getZExtValue())
329             return false;
330         }
331       }
332     }
333     }
334
335   // If Root use can somehow reach N through a path that that doesn't contain
336   // U then folding N would create a cycle. e.g. In the following
337   // diagram, Root can reach N through X. If N is folded into into Root, then
338   // X is both a predecessor and a successor of U.
339   //
340   //          [N*]           //
341   //         ^   ^           //
342   //        /     \          //
343   //      [U*]    [X]?       //
344   //        ^     ^          //
345   //         \   /           //
346   //          \ /            //
347   //         [Root*]         //
348   //
349   // * indicates nodes to be folded together.
350   //
351   // If Root produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
352   // will be "glued" together with its flag use in the scheduler, we need to
353   // check if it might reach N.
354   //
355   //          [N*]           //
356   //         ^   ^           //
357   //        /     \          //
358   //      [U*]    [X]?       //
359   //        ^       ^        //
360   //         \       \       //
361   //          \      |       //
362   //         [Root*] |       //
363   //          ^      |       //
364   //          f      |       //
365   //          |      /       //
366   //         [Y]    /        //
367   //           ^   /         //
368   //           f  /          //
369   //           | /           //
370   //          [FU]           //
371   //
372   // If FU (flag use) indirectly reaches N (the load), and Root folds N
373   // (call it Fold), then X is a predecessor of FU and a successor of
374   // Fold. But since Fold and FU are flagged together, this will create
375   // a cycle in the scheduling graph.
376
377   MVT VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
378   while (VT == MVT::Flag) {
379     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
380     if (FU == NULL)
381       break;
382     Root = FU;
383     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
384   }
385
386   return !isNonImmUse(Root, N, U);
387 }
388
389 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
390 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
391 /// load's chain result.
392 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
393                                  SDValue Store, SDValue TF) {
394   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
395   for (unsigned i = 0, e = TF.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
396     if (Load.getNode() == TF.getOperand(i).getNode())
397       Ops.push_back(Load.getOperand(0));
398     else
399       Ops.push_back(TF.getOperand(i));
400   CurDAG->UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
401   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
402   CurDAG->UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
403                              Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
404 }
405
406 /// isRMWLoad - Return true if N is a load that's part of RMW sub-DAG.
407 /// 
408 static bool isRMWLoad(SDValue N, SDValue Chain, SDValue Address,
409                       SDValue &Load) {
410   if (N.getOpcode() == ISD::BIT_CONVERT)
411     N = N.getOperand(0);
412
413   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(N);
414   if (!LD || LD->isVolatile())
415     return false;
416   if (LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED)
417     return false;
418
419   ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
420   if (ExtType != ISD::NON_EXTLOAD && ExtType != ISD::EXTLOAD)
421     return false;
422
423   if (N.hasOneUse() &&
424       N.getOperand(1) == Address &&
425       N.getNode()->isOperandOf(Chain.getNode())) {
426     Load = N;
427     return true;
428   }
429   return false;
430 }
431
432 /// MoveBelowCallSeqStart - Replace CALLSEQ_START operand with load's chain
433 /// operand and move load below the call's chain operand.
434 static void MoveBelowCallSeqStart(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
435                                   SDValue Call, SDValue CallSeqStart) {
436   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
437   SDValue Chain = CallSeqStart.getOperand(0);
438   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
439     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
440   else {
441     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
442            "Unexpected CallSeqStart chain operand");
443     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
444       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
445         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
446       else
447         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
448     SDValue NewChain =
449       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, Load.getDebugLoc(),
450                       MVT::Other, &Ops[0], Ops.size());
451     Ops.clear();
452     Ops.push_back(NewChain);
453   }
454   for (unsigned i = 1, e = CallSeqStart.getNumOperands(); i != e; ++i)
455     Ops.push_back(CallSeqStart.getOperand(i));
456   CurDAG->UpdateNodeOperands(CallSeqStart, &Ops[0], Ops.size());
457   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, Call.getOperand(0),
458                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
459   Ops.clear();
460   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
461   for (unsigned i = 1, e = Call.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
462     Ops.push_back(Call.getOperand(i));
463   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call, &Ops[0], Ops.size());
464 }
465
466 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
467 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
468 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
469 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain) {
470   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
471     return false;
472   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
473   if (!LD ||
474       LD->isVolatile() ||
475       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
476       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
477     return false;
478
479   // Now let's find the callseq_start.
480   while (Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
481     if (!Chain.hasOneUse())
482       return false;
483     Chain = Chain.getOperand(0);
484   }
485   
486   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
487     return true;
488   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
489       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()))
490     return true;
491   return false;
492 }
493
494
495 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
496 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
497 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
498 /// instructions. This is a common case:
499 ///
500 ///     [Load chain]
501 ///         ^
502 ///         |
503 ///       [Load]
504 ///       ^    ^
505 ///       |    |
506 ///      /      \-
507 ///     /         |
508 /// [TokenFactor] [Op]
509 ///     ^          ^
510 ///     |          |
511 ///      \        /
512 ///       \      /
513 ///       [Store]
514 ///
515 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
516 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
517 ///
518 ///     [Load chain]
519 ///         ^
520 ///         |
521 ///    [TokenFactor]
522 ///         ^
523 ///         |
524 ///       [Load]
525 ///       ^    ^
526 ///       |    |
527 ///       |     \- 
528 ///       |       | 
529 ///       |     [Op]
530 ///       |       ^
531 ///       |       |
532 ///       \      /
533 ///        \    /
534 ///       [Store]
535 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW() {
536   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
537          E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ++I) {
538     if (I->getOpcode() == X86ISD::CALL) {
539       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
540       /// before the call to allow it to be folded.
541       ///
542       ///     [Load chain]
543       ///         ^
544       ///         |
545       ///       [Load]
546       ///       ^    ^
547       ///       |    |
548       ///      /      \--
549       ///     /          |
550       ///[CALLSEQ_START] |
551       ///     ^          |
552       ///     |          |
553       /// [LOAD/C2Reg]   |
554       ///     |          |
555       ///      \        /
556       ///       \      /
557       ///       [CALL]
558       SDValue Chain = I->getOperand(0);
559       SDValue Load  = I->getOperand(1);
560       if (!isCalleeLoad(Load, Chain))
561         continue;
562       MoveBelowCallSeqStart(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
563       ++NumLoadMoved;
564       continue;
565     }
566
567     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
568       continue;
569     SDValue Chain = I->getOperand(0);
570
571     if (Chain.getNode()->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
572       continue;
573
574     SDValue N1 = I->getOperand(1);
575     SDValue N2 = I->getOperand(2);
576     if ((N1.getValueType().isFloatingPoint() &&
577          !N1.getValueType().isVector()) ||
578         !N1.hasOneUse())
579       continue;
580
581     bool RModW = false;
582     SDValue Load;
583     unsigned Opcode = N1.getNode()->getOpcode();
584     switch (Opcode) {
585     case ISD::ADD:
586     case ISD::MUL:
587     case ISD::AND:
588     case ISD::OR:
589     case ISD::XOR:
590     case ISD::ADDC:
591     case ISD::ADDE:
592     case ISD::VECTOR_SHUFFLE: {
593       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
594       SDValue N11 = N1.getOperand(1);
595       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
596       if (!RModW)
597         RModW = isRMWLoad(N11, Chain, N2, Load);
598       break;
599     }
600     case ISD::SUB:
601     case ISD::SHL:
602     case ISD::SRA:
603     case ISD::SRL:
604     case ISD::ROTL:
605     case ISD::ROTR:
606     case ISD::SUBC:
607     case ISD::SUBE:
608     case X86ISD::SHLD:
609     case X86ISD::SHRD: {
610       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
611       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
612       break;
613     }
614     }
615
616     if (RModW) {
617       MoveBelowTokenFactor(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
618       ++NumLoadMoved;
619     }
620   }
621 }
622
623
624 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
625 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
626 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
627 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
628 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
629 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
630 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
631 /// X86 isel pass.
632 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert() {
633   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
634        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
635     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
636     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
637       continue;
638     
639     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
640     // conversion that should not be lowered.
641     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
642     MVT DstVT = N->getValueType(0);
643     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
644     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
645     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
646       continue;
647
648     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
649       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
650       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
651         continue;
652       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
653       if (N->getConstantOperandVal(1))
654         continue;
655     }
656    
657     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
658     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
659     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
660     MVT MemVT;
661     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
662       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
663     else
664       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
665     
666     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
667     DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
668     
669     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
670     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
671                                           N->getOperand(0),
672                                           MemTmp, NULL, 0, MemVT);
673     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
674                                         NULL, 0, MemVT);
675
676     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
677     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
678     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
679     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
680     --I;
681     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
682     
683     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
684     // next node to process, then delete N.
685     ++I;
686     CurDAG->DeleteNode(N);
687   }  
688 }
689
690 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
691 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
692 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelect() {
693   CurBB = BB;  // BB can change as result of isel.
694   const Function *F = CurDAG->getMachineFunction().getFunction();
695   OptForSize = F->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize);
696
697   DEBUG(BB->dump());
698   if (!Fast)
699     PreprocessForRMW();
700
701   // FIXME: This should only happen when not -fast.
702   PreprocessForFPConvert();
703
704   // Codegen the basic block.
705 #ifndef NDEBUG
706   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
707   Indent = 0;
708 #endif
709   SelectRoot(*CurDAG);
710 #ifndef NDEBUG
711   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
712 #endif
713
714   CurDAG->RemoveDeadNodes();
715 }
716
717 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
718 /// the main function.
719 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
720                                              MachineFrameInfo *MFI) {
721   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
722   if (Subtarget->isTargetCygMing())
723     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
724 }
725
726 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
727   // If this is main, emit special code for main.
728   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
729   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
730     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
731 }
732
733 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
734 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
735 /// addressing mode.
736 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
737                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
738   bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
739   DebugLoc dl = N.getDebugLoc();
740   DOUT << "MatchAddress: "; DEBUG(AM.dump());
741   // Limit recursion.
742   if (Depth > 5)
743     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
744   
745   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
746   if (AM.isRIPRel) {
747     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
748       uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
749       if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Val)) {
750         AM.Disp += Val;
751         return false;
752       }
753     }
754     return true;
755   }
756
757   switch (N.getOpcode()) {
758   default: break;
759   case ISD::Constant: {
760     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
761     if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Val)) {
762       AM.Disp += Val;
763       return false;
764     }
765     break;
766   }
767
768   case X86ISD::Wrapper: {
769     DOUT << "Wrapper: 64bit " << is64Bit;
770     DOUT << " AM "; DEBUG(AM.dump()); DOUT << "\n";
771     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
772     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
773     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
774                     AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
775       break;
776     if (AM.hasSymbolicDisplacement())
777       break;
778     // If value is available in a register both base and index components have
779     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
780     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
781     {
782       SDValue N0 = N.getOperand(0);
783       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
784         uint64_t Offset = G->getOffset();
785         if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) {
786           GlobalValue *GV = G->getGlobal();
787           AM.GV = GV;
788           AM.Disp += Offset;
789           AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
790           return false;
791         }
792       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
793         uint64_t Offset = CP->getOffset();
794         if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) {
795           AM.CP = CP->getConstVal();
796           AM.Align = CP->getAlignment();
797           AM.Disp += Offset;
798           AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
799           return false;
800         }
801       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
802         AM.ES = S->getSymbol();
803         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
804         return false;
805       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
806         AM.JT = J->getIndex();
807         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
808         return false;
809       }
810     }
811     break;
812   }
813
814   case ISD::FrameIndex:
815     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase
816         && AM.Base.Reg.getNode() == 0) {
817       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
818       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
819       return false;
820     }
821     break;
822
823   case ISD::SHL:
824     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
825       break;
826       
827     if (ConstantSDNode
828           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
829       unsigned Val = CN->getZExtValue();
830       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
831         AM.Scale = 1 << Val;
832         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
833
834         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
835         // value is an add of something and a constant, we can fold the
836         // constant into the disp field here.
837         if (ShVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
838             isa<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1))) {
839           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
840           ConstantSDNode *AddVal =
841             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
842           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getSExtValue() << Val);
843           if (!is64Bit || isInt32(Disp))
844             AM.Disp = Disp;
845           else
846             AM.IndexReg = ShVal;
847         } else {
848           AM.IndexReg = ShVal;
849         }
850         return false;
851       }
852     break;
853     }
854
855   case ISD::SMUL_LOHI:
856   case ISD::UMUL_LOHI:
857     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
858     if (N.getResNo() != 0) break;
859     // FALL THROUGH
860   case ISD::MUL:
861     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
862     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
863         AM.Base.Reg.getNode() == 0 &&
864         AM.IndexReg.getNode() == 0 &&
865         !AM.isRIPRel) {
866       if (ConstantSDNode
867             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
868         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
869             CN->getZExtValue() == 9) {
870           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
871
872           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
873           SDValue Reg;
874
875           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
876           // value is an add of something and a constant, we can fold the
877           // constant into the disp field here.
878           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
879               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
880             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
881             ConstantSDNode *AddVal =
882               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
883             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getSExtValue() *
884                                       CN->getZExtValue();
885             if (!is64Bit || isInt32(Disp))
886               AM.Disp = Disp;
887             else
888               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
889           } else {
890             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
891           }
892
893           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
894           return false;
895         }
896     }
897     break;
898
899   case ISD::ADD: {
900     X86ISelAddressMode Backup = AM;
901     if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
902         !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
903       return false;
904     AM = Backup;
905     if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
906         !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
907       return false;
908     AM = Backup;
909     break;
910   }
911
912   case ISD::OR:
913     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
914     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
915       X86ISelAddressMode Backup = AM;
916       uint64_t Offset = CN->getSExtValue();
917       // Start with the LHS as an addr mode.
918       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
919           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
920           AM.GV == NULL &&
921           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
922           (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) &&
923           // Check to see if the LHS & C is zero.
924           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getAPIntValue())) {
925         AM.Disp += Offset;
926         return false;
927       }
928       AM = Backup;
929     }
930     break;
931       
932   case ISD::AND: {
933     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
934     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
935     SDValue Shift = N.getOperand(0);
936     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
937
938     // Scale must not be used already.
939     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1) break;
940
941     // Not when RIP is used as the base.
942     if (AM.isRIPRel) break;
943       
944     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
945     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
946     if (!C1 || !C2) break;
947
948     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
949     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
950     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
951     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
952       break;
953     
954     // Verify that the shift amount is something we can fold.
955     unsigned ShiftCst = C1->getZExtValue();
956     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
957       break;
958     
959     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
960     SDValue X = Shift.getOperand(0);
961     SDValue NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, dl, N.getValueType(),
962                                          SDValue(C2, 0), SDValue(C1, 0));
963     SDValue NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, dl, N.getValueType(), X, 
964                                      NewANDMask);
965     SDValue NewSHIFT = CurDAG->getNode(ISD::SHL, dl, N.getValueType(),
966                                        NewAND, SDValue(C1, 0));
967
968     // Insert the new nodes into the topological ordering.
969     if (C1->getNodeId() > X.getNode()->getNodeId()) {
970       CurDAG->RepositionNode(X.getNode(), C1);
971       C1->setNodeId(X.getNode()->getNodeId());
972     }
973     if (NewANDMask.getNode()->getNodeId() == -1 ||
974         NewANDMask.getNode()->getNodeId() > X.getNode()->getNodeId()) {
975       CurDAG->RepositionNode(X.getNode(), NewANDMask.getNode());
976       NewANDMask.getNode()->setNodeId(X.getNode()->getNodeId());
977     }
978     if (NewAND.getNode()->getNodeId() == -1 ||
979         NewAND.getNode()->getNodeId() > Shift.getNode()->getNodeId()) {
980       CurDAG->RepositionNode(Shift.getNode(), NewAND.getNode());
981       NewAND.getNode()->setNodeId(Shift.getNode()->getNodeId());
982     }
983     if (NewSHIFT.getNode()->getNodeId() == -1 ||
984         NewSHIFT.getNode()->getNodeId() > N.getNode()->getNodeId()) {
985       CurDAG->RepositionNode(N.getNode(), NewSHIFT.getNode());
986       NewSHIFT.getNode()->setNodeId(N.getNode()->getNodeId());
987     }
988
989     CurDAG->ReplaceAllUsesWith(N, NewSHIFT);
990     
991     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
992     AM.IndexReg = NewAND;
993     return false;
994   }
995   }
996
997   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
998 }
999
1000 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1001 /// specified addressing mode without any further recursion.
1002 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
1003                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
1004   // Is the base register already occupied?
1005   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.getNode()) {
1006     // If so, check to see if the scale index register is set.
1007     if (AM.IndexReg.getNode() == 0 && !AM.isRIPRel) {
1008       AM.IndexReg = N;
1009       AM.Scale = 1;
1010       return false;
1011     }
1012
1013     // Otherwise, we cannot select it.
1014     return true;
1015   }
1016
1017   // Default, generate it as a register.
1018   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1019   AM.Base.Reg = N;
1020   return false;
1021 }
1022
1023 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1024 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1025 /// match by reference.
1026 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
1027                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1028                                  SDValue &Disp) {
1029   X86ISelAddressMode AM;
1030   if (MatchAddress(N, AM))
1031     return false;
1032
1033   MVT VT = N.getValueType();
1034   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1035     if (!AM.Base.Reg.getNode())
1036       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1037   }
1038
1039   if (!AM.IndexReg.getNode())
1040     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1041
1042   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1043   return true;
1044 }
1045
1046 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1047 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1048 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1049 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
1050                                           SDValue N, SDValue &Base,
1051                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1052                                           SDValue &Disp, SDValue &InChain,
1053                                           SDValue &OutChain) {
1054   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1055     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
1056     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.getNode()) &&
1057         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
1058         N.hasOneUse() &&
1059         IsLegalAndProfitableToFold(N.getNode(), Pred.getNode(), Op.getNode())) {
1060       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
1061       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1062         return false;
1063       OutChain = LD->getChain();
1064       return true;
1065     }
1066   }
1067
1068   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1069   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1070   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1071       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1072       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
1073       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1074       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1075       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse()) {
1076     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1077     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1078     if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1079       return false;
1080     OutChain = LD->getChain();
1081     InChain = SDValue(LD, 1);
1082     return true;
1083   }
1084   return false;
1085 }
1086
1087
1088 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1089 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1090 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N,
1091                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1092                                     SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1093   X86ISelAddressMode AM;
1094   if (MatchAddress(N, AM))
1095     return false;
1096
1097   MVT VT = N.getValueType();
1098   unsigned Complexity = 0;
1099   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1100     if (AM.Base.Reg.getNode())
1101       Complexity = 1;
1102     else
1103       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1104   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1105     Complexity = 4;
1106
1107   if (AM.IndexReg.getNode())
1108     Complexity++;
1109   else
1110     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1111
1112   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1113   // a simple shift.
1114   if (AM.Scale > 1)
1115     Complexity++;
1116
1117   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1118   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1119   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1120   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1121   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1122   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1123     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1124     // addresses.
1125     if (Subtarget->is64Bit())
1126       Complexity = 4;
1127     else
1128       Complexity += 2;
1129   }
1130
1131   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1132     Complexity++;
1133
1134   if (Complexity > 2) {
1135     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1136     return true;
1137   }
1138   return false;
1139 }
1140
1141 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
1142                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1143                                   SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1144   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) &&
1145       N.hasOneUse() &&
1146       IsLegalAndProfitableToFold(N.getNode(), P.getNode(), P.getNode()))
1147     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1148   return false;
1149 }
1150
1151 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1152 /// the global base register. Output instructions required to
1153 /// initialize the global base register, if necessary.
1154 ///
1155 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1156   MachineFunction *MF = CurBB->getParent();
1157   unsigned GlobalBaseReg = TM.getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1158   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).getNode();
1159 }
1160
1161 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1162   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1163     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1164          "Node doesn't have a token chain argument!");
1165   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).getNode());
1166 }
1167
1168 /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
1169 /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
1170 /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
1171 /// improve scheduling in some cases.
1172 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncateTo8Bit(SDValue N0) {
1173   assert(!Subtarget->is64Bit() &&
1174          "getTruncateTo8Bit is only needed on x86-32!");
1175   SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1176   DebugLoc dl = N0.getDebugLoc();
1177
1178   // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1179   unsigned Opc;
1180   MVT N0VT = N0.getValueType();
1181   switch (N0VT.getSimpleVT()) {
1182   default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1183   case MVT::i16:
1184     Opc = X86::MOV16to16_;
1185     break;
1186   case MVT::i32:
1187     Opc = X86::MOV32to32_;
1188     break;
1189   }
1190
1191   // The use of MVT::Flag here is not strictly accurate, but it helps
1192   // scheduling in some cases.
1193   N0 = SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, N0VT, MVT::Flag, N0), 0);
1194   return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1195                                MVT::i8, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1196 }
1197
1198 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc) {
1199   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1200   SDValue In1 = Node->getOperand(1);
1201   SDValue In2L = Node->getOperand(2);
1202   SDValue In2H = Node->getOperand(3);
1203   SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1204   if (!SelectAddr(In1, In1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3))
1205     return NULL;
1206   SDValue LSI = Node->getOperand(4);    // MemOperand
1207   const SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, In2L, In2H, LSI, Chain };
1208   return CurDAG->getTargetNode(Opc, Node->getDebugLoc(), 
1209                                MVT::i32, MVT::i32, MVT::Other, Ops, 8);
1210 }
1211
1212 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDValue N) {
1213   SDNode *Node = N.getNode();
1214   MVT NVT = Node->getValueType(0);
1215   unsigned Opc, MOpc;
1216   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1217   DebugLoc dl = Node->getDebugLoc();
1218   
1219 #ifndef NDEBUG
1220   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1221   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1222   DOUT << "\n";
1223   Indent += 2;
1224 #endif
1225
1226   if (Node->isMachineOpcode()) {
1227 #ifndef NDEBUG
1228     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1229     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1230     DOUT << "\n";
1231     Indent -= 2;
1232 #endif
1233     return NULL;   // Already selected.
1234   }
1235
1236   switch (Opcode) {
1237     default: break;
1238     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1239       return getGlobalBaseReg();
1240
1241     case X86ISD::ATOMOR64_DAG:
1242       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMOR6432);
1243     case X86ISD::ATOMXOR64_DAG:
1244       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMXOR6432);
1245     case X86ISD::ATOMADD64_DAG:
1246       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMADD6432);
1247     case X86ISD::ATOMSUB64_DAG:
1248       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMSUB6432);
1249     case X86ISD::ATOMNAND64_DAG:
1250       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMNAND6432);
1251     case X86ISD::ATOMAND64_DAG:
1252       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMAND6432);
1253     case X86ISD::ATOMSWAP64_DAG:
1254       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMSWAP6432);
1255
1256     case ISD::SMUL_LOHI:
1257     case ISD::UMUL_LOHI: {
1258       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1259       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1260
1261       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1262       if (!isSigned)
1263         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1264         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1265         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1266         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1267         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1268         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1269         }
1270       else
1271         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1272         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1273         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1274         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1275         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1276         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1277         }
1278
1279       unsigned LoReg, HiReg;
1280       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1281       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1282       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1283       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1284       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1285       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1286       }
1287
1288       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1289       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1290       // multiplty is commmutative
1291       if (!foldedLoad) {
1292         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1293         if (foldedLoad)
1294           std::swap(N0, N1);
1295       }
1296
1297       SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
1298                                               N0, SDValue()).getValue(1);
1299
1300       if (foldedLoad) {
1301         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1302         SDNode *CNode =
1303           CurDAG->getTargetNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1304         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1305         // Update the chain.
1306         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1307       } else {
1308         InFlag =
1309           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1310       }
1311
1312       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1313       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1314         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1315                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1316         InFlag = Result.getValue(2);
1317         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1318 #ifndef NDEBUG
1319         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1320         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1321         DOUT << "\n";
1322 #endif
1323       }
1324       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1325       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1326         SDValue Result;
1327         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1328           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1329           // Shift it down 8 bits.
1330           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1331                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1332           InFlag = Result.getValue(2);
1333           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
1334                                                  Result,
1335                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1336           // Then truncate it down to i8.
1337           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1338           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1339                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1340         } else {
1341           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1342                                           HiReg, NVT, InFlag);
1343           InFlag = Result.getValue(2);
1344         }
1345         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1346 #ifndef NDEBUG
1347         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1348         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1349         DOUT << "\n";
1350 #endif
1351       }
1352
1353 #ifndef NDEBUG
1354       Indent -= 2;
1355 #endif
1356
1357       return NULL;
1358     }
1359       
1360     case ISD::SDIVREM:
1361     case ISD::UDIVREM: {
1362       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1363       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1364
1365       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1366       if (!isSigned)
1367         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1368         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1369         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1370         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1371         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1372         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1373         }
1374       else
1375         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1376         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1377         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1378         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1379         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1380         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1381         }
1382
1383       unsigned LoReg, HiReg;
1384       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1385       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1386       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1387       case MVT::i8:
1388         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1389         ClrOpcode  = 0;
1390         SExtOpcode = X86::CBW;
1391         break;
1392       case MVT::i16:
1393         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1394         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1395         SExtOpcode = X86::CWD;
1396         break;
1397       case MVT::i32:
1398         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1399         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1400         SExtOpcode = X86::CDQ;
1401         break;
1402       case MVT::i64:
1403         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1404         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1405         SExtOpcode = X86::CQO;
1406         break;
1407       }
1408
1409       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1410       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1411       bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
1412
1413       SDValue InFlag;
1414       if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
1415         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1416         // clear the upper 8 bits (AH).
1417         SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1418         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1419           SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1420           Move =
1421             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, dl, MVT::i16, 
1422                                            MVT::Other, Ops, 5), 0);
1423           Chain = Move.getValue(1);
1424           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1425         } else {
1426           Move =
1427             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, dl, MVT::i16, N0),0);
1428           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1429         }
1430         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::AX, Move, SDValue());
1431         InFlag = Chain.getValue(1);
1432       } else {
1433         InFlag =
1434           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1435                                LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
1436         if (isSigned && !signBitIsZero) {
1437           // Sign extend the low part into the high part.
1438           InFlag =
1439             SDValue(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, dl, MVT::Flag, InFlag),0);
1440         } else {
1441           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1442           SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, dl, NVT), 
1443                                     0);
1444           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg,
1445                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1446         }
1447       }
1448
1449       if (foldedLoad) {
1450         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1451         SDNode *CNode =
1452           CurDAG->getTargetNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1453         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1454         // Update the chain.
1455         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1456       } else {
1457         InFlag =
1458           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1459       }
1460
1461       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1462       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1463         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1464                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1465         InFlag = Result.getValue(2);
1466         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1467 #ifndef NDEBUG
1468         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1469         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1470         DOUT << "\n";
1471 #endif
1472       }
1473       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1474       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1475         SDValue Result;
1476         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1477           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1478           // Shift it down 8 bits.
1479           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1480                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1481           InFlag = Result.getValue(2);
1482           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
1483                                         Result,
1484                                         CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 
1485                            0);
1486           // Then truncate it down to i8.
1487           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1488           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1489                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1490         } else {
1491           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1492                                           HiReg, NVT, InFlag);
1493           InFlag = Result.getValue(2);
1494         }
1495         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1496 #ifndef NDEBUG
1497         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1498         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1499         DOUT << "\n";
1500 #endif
1501       }
1502
1503 #ifndef NDEBUG
1504       Indent -= 2;
1505 #endif
1506
1507       return NULL;
1508     }
1509
1510     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1511       MVT SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1512       if (SVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1513         SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1514       
1515         SDValue TruncOp = SDValue(getTruncateTo8Bit(N0), 0);
1516         unsigned Opc = 0;
1517         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1518         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1519         case MVT::i16:
1520           Opc = X86::MOVSX16rr8;
1521           break;
1522         case MVT::i32:
1523           Opc = X86::MOVSX32rr8; 
1524           break;
1525         }
1526       
1527         SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, NVT, TruncOp);
1528       
1529 #ifndef NDEBUG
1530         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1531         DEBUG(TruncOp.getNode()->dump(CurDAG));
1532         DOUT << "\n";
1533         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1534         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1535         DOUT << "\n";
1536         Indent -= 2;
1537 #endif
1538         return ResNode;
1539       }
1540       break;
1541     }
1542     
1543     case ISD::TRUNCATE: {
1544       if (NVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1545         SDValue Input = Node->getOperand(0);
1546         SDNode *ResNode = getTruncateTo8Bit(Input);
1547       
1548 #ifndef NDEBUG
1549         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1550         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1551         DOUT << "\n";
1552         Indent -= 2;
1553 #endif
1554         return ResNode;
1555       }
1556       break;
1557     }
1558
1559     case ISD::DECLARE: {
1560       // Handle DECLARE nodes here because the second operand may have been
1561       // wrapped in X86ISD::Wrapper.
1562       SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1563       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1564       SDValue N2 = Node->getOperand(2);
1565       FrameIndexSDNode *FINode = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(N1);
1566       
1567       // FIXME: We need to handle this for VLAs.
1568       if (!FINode) {
1569         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1570         return NULL;
1571       }
1572       
1573       if (N2.getOpcode() == ISD::ADD &&
1574           N2.getOperand(0).getOpcode() == X86ISD::GlobalBaseReg)
1575         N2 = N2.getOperand(1);
1576       
1577       // If N2 is not Wrapper(decriptor) then the llvm.declare is mangled
1578       // somehow, just ignore it.
1579       if (N2.getOpcode() != X86ISD::Wrapper) {
1580         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1581         return NULL;
1582       }
1583       GlobalAddressSDNode *GVNode =
1584         dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N2.getOperand(0));
1585       if (GVNode == 0) {
1586         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1587         return NULL;
1588       }
1589       SDValue Tmp1 = CurDAG->getTargetFrameIndex(FINode->getIndex(),
1590                                                  TLI.getPointerTy());
1591       SDValue Tmp2 = CurDAG->getTargetGlobalAddress(GVNode->getGlobal(),
1592                                                     TLI.getPointerTy());
1593       SDValue Ops[] = { Tmp1, Tmp2, Chain };
1594       return CurDAG->getTargetNode(TargetInstrInfo::DECLARE, dl,
1595                                    MVT::Other, Ops, 3);
1596     }
1597   }
1598
1599   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1600
1601 #ifndef NDEBUG
1602   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1603   if (ResNode == NULL || ResNode == N.getNode())
1604     DEBUG(N.getNode()->dump(CurDAG));
1605   else
1606     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1607   DOUT << "\n";
1608   Indent -= 2;
1609 #endif
1610
1611   return ResNode;
1612 }
1613
1614 bool X86DAGToDAGISel::
1615 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, char ConstraintCode,
1616                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
1617   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3;
1618   switch (ConstraintCode) {
1619   case 'o':   // offsetable        ??
1620   case 'v':   // not offsetable    ??
1621   default: return true;
1622   case 'm':   // memory
1623     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1624       return true;
1625     break;
1626   }
1627   
1628   OutOps.push_back(Op0);
1629   OutOps.push_back(Op1);
1630   OutOps.push_back(Op2);
1631   OutOps.push_back(Op3);
1632   return false;
1633 }
1634
1635 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1636 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1637 ///
1638 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1639   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1640 }