xmm0 variable blends
[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/Support/Compiler.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
38 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
39 #include <queue>
40 #include <set>
41 using namespace llvm;
42
43 STATISTIC(NumFPKill   , "Number of FP_REG_KILL instructions added");
44 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
45
46
47 //===----------------------------------------------------------------------===//
48 //                      Pattern Matcher Implementation
49 //===----------------------------------------------------------------------===//
50
51 namespace {
52   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
53   /// SDOperand's instead of register numbers for the leaves of the matched
54   /// tree.
55   struct X86ISelAddressMode {
56     enum {
57       RegBase,
58       FrameIndexBase
59     } BaseType;
60
61     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
62       SDOperand Reg;
63       int FrameIndex;
64     } Base;
65
66     bool isRIPRel;     // RIP as base?
67     unsigned Scale;
68     SDOperand IndexReg; 
69     unsigned Disp;
70     GlobalValue *GV;
71     Constant *CP;
72     const char *ES;
73     int JT;
74     unsigned Align;    // CP alignment.
75
76     X86ISelAddressMode()
77       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
78         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
79     }
80   };
81 }
82
83 namespace {
84   //===--------------------------------------------------------------------===//
85   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
86   /// SelectionDAG operations.
87   ///
88   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
89     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
90     /// register should set this to true.
91     bool ContainsFPCode;
92
93     /// FastISel - Enable fast(er) instruction selection.
94     ///
95     bool FastISel;
96
97     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
98     ///
99     X86TargetMachine &TM;
100
101     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
102     /// X86-specific SelectionDAG.
103     X86TargetLowering X86Lowering;
104
105     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
106     /// make the right decision when generating code for different targets.
107     const X86Subtarget *Subtarget;
108
109     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
110     /// base register.
111     unsigned GlobalBaseReg;
112
113   public:
114     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
115       : SelectionDAGISel(X86Lowering),
116         ContainsFPCode(false), FastISel(fast), TM(tm),
117         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
118         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
119
120     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
121       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
122       GlobalBaseReg = 0;
123       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
124     }
125    
126     virtual const char *getPassName() const {
127       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
128     }
129
130     /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
131     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
132     virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG);
133
134     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
135
136     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
137
138 // Include the pieces autogenerated from the target description.
139 #include "X86GenDAGISel.inc"
140
141   private:
142     SDNode *Select(SDOperand N);
143
144     bool MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
145                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
146     bool MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
147                           bool isRoot, unsigned Depth);
148     bool SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
149                     SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
150     bool SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
151                        SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
152     bool SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
153                              SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
154                              SDOperand &Index, SDOperand &Disp,
155                              SDOperand &InChain, SDOperand &OutChain);
156     bool TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
157                      SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
158                      SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
159     void PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG);
160     void PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG);
161
162     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
163     /// inline asm expressions.
164     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op,
165                                               char ConstraintCode,
166                                               std::vector<SDOperand> &OutOps,
167                                               SelectionDAG &DAG);
168     
169     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
170
171     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDOperand &Base, 
172                                    SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
173                                    SDOperand &Disp) {
174       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
175         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
176         AM.Base.Reg;
177       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
178       Index = AM.IndexReg;
179       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
180       // is 32-bit.
181       if (AM.GV)
182         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
183       else if (AM.CP)
184         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32, AM.Align, AM.Disp);
185       else if (AM.ES)
186         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
187       else if (AM.JT != -1)
188         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
189       else
190         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
191     }
192
193     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
194     /// i8.
195     inline SDOperand getI8Imm(unsigned Imm) {
196       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
197     }
198
199     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
200     /// i16.
201     inline SDOperand getI16Imm(unsigned Imm) {
202       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
203     }
204
205     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
206     /// i32.
207     inline SDOperand getI32Imm(unsigned Imm) {
208       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
209     }
210
211     /// getGlobalBaseReg - insert code into the entry mbb to materialize the PIC
212     /// base register.  Return the virtual register that holds this value.
213     SDNode *getGlobalBaseReg();
214
215     /// getTruncate - return an SDNode that implements a subreg based truncate
216     /// of the specified operand to the the specified value type.
217     SDNode *getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT);
218
219 #ifndef NDEBUG
220     unsigned Indent;
221 #endif
222   };
223 }
224
225 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
226   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
227   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
228     SDNode *User = *I;
229     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
230       SDOperand Op = User->getOperand(i);
231       if (Op.Val == N && Op.ResNo == FlagResNo)
232         return User;
233     }
234   }
235   return NULL;
236 }
237
238 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
239                           SDNode *Root, SDNode *Skip, bool &found,
240                           std::set<SDNode *> &Visited) {
241   if (found ||
242       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
243       !Visited.insert(Use).second)
244     return;
245
246   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
247     SDNode *N = Use->getOperand(i).Val;
248     if (N == Skip)
249       continue;
250     if (N == Def) {
251       if (Use == ImmedUse)
252         continue; // Immediate use is ok.
253       if (Use == Root) {
254         assert(Use->getOpcode() == ISD::STORE ||
255                Use->getOpcode() == X86ISD::CMP);
256         continue;
257       }
258       found = true;
259       break;
260     }
261     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
262   }
263 }
264
265 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
266 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
267 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
268 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
269 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
270 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
271 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
272 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
273 /// its chain operand.
274 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse,
275                                SDNode *Skip = NULL) {
276   std::set<SDNode *> Visited;
277   bool found = false;
278   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
279   return found;
280 }
281
282
283 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
284   if (FastISel) return false;
285
286   // If U use can somehow reach N through another path then U can't fold N or
287   // it will create a cycle. e.g. In the following diagram, U can reach N
288   // through X. If N is folded into into U, then X is both a predecessor and
289   // a successor of U.
290   //
291   //         [ N ]
292   //         ^  ^
293   //         |  |
294   //        /   \---
295   //      /        [X]
296   //      |         ^
297   //     [U]--------|
298
299   if (isNonImmUse(Root, N, U))
300     return false;
301
302   // If U produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
303   // would have been "glued" together with its flag use, we need to check if
304   // it might reach N:
305   //
306   //       [ N ]
307   //        ^ ^
308   //        | |
309   //       [U] \--
310   //        ^   [TF]
311   //        |    ^
312   //        |    |
313   //         \  /
314   //          [FU]
315   //
316   // If FU (flag use) indirectly reach N (the load), and U fold N (call it
317   // NU), then TF is a predecessor of FU and a successor of NU. But since
318   // NU and FU are flagged together, this effectively creates a cycle.
319   bool HasFlagUse = false;
320   MVT::ValueType VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
321   while ((VT == MVT::Flag && !Root->use_empty())) {
322     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
323     if (FU == NULL)
324       break;
325     else {
326       Root = FU;
327       HasFlagUse = true;
328     }
329     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
330   }
331
332   if (HasFlagUse)
333     return !isNonImmUse(Root, N, Root, U);
334   return true;
335 }
336
337 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
338 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
339 /// load's chain result.
340 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG &DAG, SDOperand Load,
341                                  SDOperand Store, SDOperand TF) {
342   std::vector<SDOperand> Ops;
343   for (unsigned i = 0, e = TF.Val->getNumOperands(); i != e; ++i)
344     if (Load.Val == TF.Val->getOperand(i).Val)
345       Ops.push_back(Load.Val->getOperand(0));
346     else
347       Ops.push_back(TF.Val->getOperand(i));
348   DAG.UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
349   DAG.UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
350   DAG.UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
351                          Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
352 }
353
354 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
355 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
356 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
357 /// instructions. This is a common case:
358 ///
359 ///     [Load chain]
360 ///         ^
361 ///         |
362 ///       [Load]
363 ///       ^    ^
364 ///       |    |
365 ///      /      \-
366 ///     /         |
367 /// [TokenFactor] [Op]
368 ///     ^          ^
369 ///     |          |
370 ///      \        /
371 ///       \      /
372 ///       [Store]
373 ///
374 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
375 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
376 ///
377 ///     [Load chain]
378 ///         ^
379 ///         |
380 ///    [TokenFactor]
381 ///         ^
382 ///         |
383 ///       [Load]
384 ///       ^    ^
385 ///       |    |
386 ///       |     \- 
387 ///       |       | 
388 ///       |     [Op]
389 ///       |       ^
390 ///       |       |
391 ///       \      /
392 ///        \    /
393 ///       [Store]
394 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG) {
395   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
396          E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
397     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
398       continue;
399     SDOperand Chain = I->getOperand(0);
400     if (Chain.Val->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
401       continue;
402
403     SDOperand N1 = I->getOperand(1);
404     SDOperand N2 = I->getOperand(2);
405     if (MVT::isFloatingPoint(N1.getValueType()) ||
406         MVT::isVector(N1.getValueType()) ||
407         !N1.hasOneUse())
408       continue;
409
410     bool RModW = false;
411     SDOperand Load;
412     unsigned Opcode = N1.Val->getOpcode();
413     switch (Opcode) {
414       case ISD::ADD:
415       case ISD::MUL:
416       case ISD::AND:
417       case ISD::OR:
418       case ISD::XOR:
419       case ISD::ADDC:
420       case ISD::ADDE: {
421         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
422         SDOperand N11 = N1.getOperand(1);
423         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
424           RModW = true;
425         else if (ISD::isNON_EXTLoad(N11.Val)) {
426           RModW = true;
427           std::swap(N10, N11);
428         }
429         RModW = RModW && N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
430           (N10.getOperand(1) == N2) &&
431           (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
432         if (RModW)
433           Load = N10;
434         break;
435       }
436       case ISD::SUB:
437       case ISD::SHL:
438       case ISD::SRA:
439       case ISD::SRL:
440       case ISD::ROTL:
441       case ISD::ROTR:
442       case ISD::SUBC:
443       case ISD::SUBE:
444       case X86ISD::SHLD:
445       case X86ISD::SHRD: {
446         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
447         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
448           RModW = N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
449             (N10.getOperand(1) == N2) &&
450             (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
451         if (RModW)
452           Load = N10;
453         break;
454       }
455     }
456
457     if (RModW) {
458       MoveBelowTokenFactor(DAG, Load, SDOperand(I, 0), Chain);
459       ++NumLoadMoved;
460     }
461   }
462 }
463
464
465 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
466 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
467 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
468 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
469 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
470 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
471 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
472 /// X86 isel pass.
473 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG) {
474   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
475        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ) {
476     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
477     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
478       continue;
479     
480     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
481     // conversion that should not be lowered.
482     MVT::ValueType SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
483     MVT::ValueType DstVT = N->getValueType(0);
484     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
485     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
486     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
487       continue;
488
489     // If this is an FPStack extension (but not a truncation), it is a noop.
490     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE && N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
491       continue;
492     
493     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
494     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
495     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
496     MVT::ValueType MemVT;
497     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
498       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
499     else
500       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
501     
502     SDOperand MemTmp = DAG.CreateStackTemporary(MemVT);
503     
504     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
505     SDOperand Store = DAG.getTruncStore(DAG.getEntryNode(), N->getOperand(0),
506                                         MemTmp, NULL, 0, MemVT);
507     SDOperand Result = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DstVT, Store, MemTmp,
508                                       NULL, 0, MemVT);
509
510     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
511     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
512     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
513     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
514     --I;
515     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(N, 0), Result);
516     
517     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
518     // next node to process, then delete N.
519     ++I;
520     DAG.DeleteNode(N);
521   }  
522 }
523
524 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
525 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
526 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG) {
527   DEBUG(BB->dump());
528   MachineFunction::iterator FirstMBB = BB;
529
530   if (!FastISel)
531     PreprocessForRMW(DAG);
532
533   // FIXME: This should only happen when not -fast.
534   PreprocessForFPConvert(DAG);
535
536   // Codegen the basic block.
537 #ifndef NDEBUG
538   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
539   Indent = 0;
540 #endif
541   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
542 #ifndef NDEBUG
543   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
544 #endif
545
546   DAG.RemoveDeadNodes();
547
548   // Emit machine code to BB. 
549   ScheduleAndEmitDAG(DAG);
550   
551   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
552   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
553   // the terminator of the block.
554
555   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
556   // so we always need to do this check.
557   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
558   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
559   // must check all the generated basic blocks.
560
561   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
562   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
563   MachineFunction::iterator MBBI = FirstMBB;
564   do {
565     bool ContainsFPCode = false;
566     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBBI->begin(), E = MBBI->end();
567          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
568       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
569         const TargetRegisterClass *clas;
570         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
571           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
572               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
573               ((clas = RegInfo->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) == 
574                  X86::RFP32RegisterClass ||
575                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
576                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
577             ContainsFPCode = true;
578             break;
579           }
580         }
581       }
582     }
583     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
584     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
585     // 80-bit values.
586     if (!ContainsFPCode) {
587       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
588       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
589       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
590       const PHINode *PN;
591       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
592            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
593         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
594              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
595           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
596               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
597               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
598             ContainsFPCode = true;
599             break;
600           }
601         }
602       }
603     }
604     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
605     if (ContainsFPCode) {
606       BuildMI(*MBBI, MBBI->getFirstTerminator(),
607               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
608       ++NumFPKill;
609     }
610   } while (&*(MBBI++) != BB);
611 }
612
613 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
614 /// the main function.
615 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
616                                              MachineFrameInfo *MFI) {
617   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
618   if (Subtarget->isTargetCygMing())
619     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
620 }
621
622 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
623   // If this is main, emit special code for main.
624   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
625   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
626     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
627 }
628
629 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
630 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
631 /// addressing mode.
632 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
633                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
634   // Limit recursion.
635   if (Depth > 5)
636     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
637   
638   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
639   if (AM.isRIPRel) {
640     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
641       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
642       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
643         AM.Disp += Val;
644         return false;
645       }
646     }
647     return true;
648   }
649
650   int id = N.Val->getNodeId();
651   bool AlreadySelected = isSelected(id); // Already selected, not yet replaced.
652
653   switch (N.getOpcode()) {
654   default: break;
655   case ISD::Constant: {
656     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
657     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
658       AM.Disp += Val;
659       return false;
660     }
661     break;
662   }
663
664   case X86ISD::Wrapper: {
665     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
666     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
667     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
668     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
669                     AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
670       break;
671     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
672       break;
673     // If value is available in a register both base and index components have
674     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
675     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
676     if (!AlreadySelected || (AM.Base.Reg.Val && AM.IndexReg.Val)) {
677       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
678       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
679         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
680         AM.GV = GV;
681         AM.Disp += G->getOffset();
682         AM.isRIPRel = is64Bit;
683         return false;
684       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
685         AM.CP = CP->getConstVal();
686         AM.Align = CP->getAlignment();
687         AM.Disp += CP->getOffset();
688         AM.isRIPRel = is64Bit;
689         return false;
690       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
691         AM.ES = S->getSymbol();
692         AM.isRIPRel = is64Bit;
693         return false;
694       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
695         AM.JT = J->getIndex();
696         AM.isRIPRel = is64Bit;
697         return false;
698       }
699     }
700     break;
701   }
702
703   case ISD::FrameIndex:
704     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase && AM.Base.Reg.Val == 0) {
705       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
706       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
707       return false;
708     }
709     break;
710
711   case ISD::SHL:
712     if (AlreadySelected || AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
713       break;
714       
715     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1))) {
716       unsigned Val = CN->getValue();
717       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
718         AM.Scale = 1 << Val;
719         SDOperand ShVal = N.Val->getOperand(0);
720
721         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
722         // value is an add of something and a constant, we can fold the
723         // constant into the disp field here.
724         if (ShVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
725             isa<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1))) {
726           AM.IndexReg = ShVal.Val->getOperand(0);
727           ConstantSDNode *AddVal =
728             cast<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1));
729           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getValue() << Val);
730           if (isInt32(Disp))
731             AM.Disp = Disp;
732           else
733             AM.IndexReg = ShVal;
734         } else {
735           AM.IndexReg = ShVal;
736         }
737         return false;
738       }
739     break;
740     }
741
742   case ISD::SMUL_LOHI:
743   case ISD::UMUL_LOHI:
744     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
745     if (N.ResNo != 0) break;
746     // FALL THROUGH
747   case ISD::MUL:
748     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
749     if (!AlreadySelected &&
750         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
751         AM.Base.Reg.Val == 0 &&
752         AM.IndexReg.Val == 0 &&
753         !AM.isRIPRel) {
754       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1)))
755         if (CN->getValue() == 3 || CN->getValue() == 5 || CN->getValue() == 9) {
756           AM.Scale = unsigned(CN->getValue())-1;
757
758           SDOperand MulVal = N.Val->getOperand(0);
759           SDOperand Reg;
760
761           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
762           // value is an add of something and a constant, we can fold the
763           // constant into the disp field here.
764           if (MulVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
765               isa<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1))) {
766             Reg = MulVal.Val->getOperand(0);
767             ConstantSDNode *AddVal =
768               cast<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1));
769             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getValue() * CN->getValue();
770             if (isInt32(Disp))
771               AM.Disp = Disp;
772             else
773               Reg = N.Val->getOperand(0);
774           } else {
775             Reg = N.Val->getOperand(0);
776           }
777
778           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
779           return false;
780         }
781     }
782     break;
783
784   case ISD::ADD:
785     if (!AlreadySelected) {
786       X86ISelAddressMode Backup = AM;
787       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
788           !MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
789         return false;
790       AM = Backup;
791       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
792           !MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
793         return false;
794       AM = Backup;
795     }
796     break;
797
798   case ISD::OR:
799     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
800     if (AlreadySelected) break;
801       
802     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
803       X86ISelAddressMode Backup = AM;
804       // Start with the LHS as an addr mode.
805       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
806           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
807           AM.GV == NULL &&
808           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
809           isInt32(AM.Disp + CN->getSignExtended()) &&
810           // Check to see if the LHS & C is zero.
811           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getValue())) {
812         AM.Disp += CN->getValue();
813         return false;
814       }
815       AM = Backup;
816     }
817     break;
818       
819   case ISD::AND: {
820     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
821     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
822     if (AlreadySelected) break;
823     SDOperand Shift = N.getOperand(0);
824     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
825     
826     // Scale must not be used already.
827     if (AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1) break;
828
829     // Not when RIP is used as the base.
830     if (AM.isRIPRel) break;
831       
832     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
833     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
834     if (!C1 || !C2) break;
835
836     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
837     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
838     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
839     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
840       break;
841     
842     // Verify that the shift amount is something we can fold.
843     unsigned ShiftCst = C1->getValue();
844     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
845       break;
846     
847     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
848     SDOperand NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, N.getValueType(),
849                                            SDOperand(C2, 0), SDOperand(C1, 0));
850     SDOperand NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, N.getValueType(),
851                                        Shift.getOperand(0), NewANDMask);
852     NewANDMask.Val->setNodeId(Shift.Val->getNodeId());
853     NewAND.Val->setNodeId(N.Val->getNodeId());
854     
855     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
856     AM.IndexReg = NewAND;
857     return false;
858   }
859   }
860
861   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
862 }
863
864 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
865 /// specified addressing mode without any further recursion.
866 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
867                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
868   // Is the base register already occupied?
869   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.Val) {
870     // If so, check to see if the scale index register is set.
871     if (AM.IndexReg.Val == 0 && !AM.isRIPRel) {
872       AM.IndexReg = N;
873       AM.Scale = 1;
874       return false;
875     }
876
877     // Otherwise, we cannot select it.
878     return true;
879   }
880
881   // Default, generate it as a register.
882   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
883   AM.Base.Reg = N;
884   return false;
885 }
886
887 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
888 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
889 /// match by reference.
890 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
891                                  SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
892                                  SDOperand &Disp) {
893   X86ISelAddressMode AM;
894   if (MatchAddress(N, AM))
895     return false;
896
897   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
898   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
899     if (!AM.Base.Reg.Val)
900       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
901   }
902
903   if (!AM.IndexReg.Val)
904     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
905
906   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
907   return true;
908 }
909
910 /// isZeroNode - Returns true if Elt is a constant zero or a floating point
911 /// constant +0.0.
912 static inline bool isZeroNode(SDOperand Elt) {
913   return ((isa<ConstantSDNode>(Elt) &&
914   cast<ConstantSDNode>(Elt)->getValue() == 0) ||
915   (isa<ConstantFPSDNode>(Elt) &&
916   cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().isPosZero()));
917 }
918
919
920 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
921 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
922 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
923 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
924                                           SDOperand N, SDOperand &Base,
925                                           SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
926                                           SDOperand &Disp, SDOperand &InChain,
927                                           SDOperand &OutChain) {
928   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
929     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
930     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.Val) &&
931         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
932         N.hasOneUse() &&
933         CanBeFoldedBy(N.Val, Pred.Val, Op.Val)) {
934       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
935       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
936         return false;
937       OutChain = LD->getChain();
938       return true;
939     }
940   }
941
942   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
943   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
944   if (N.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && N.Val->hasOneUse() &&
945       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
946       ISD::isBuildVectorAllZeros(N.getOperand(0).Val) &&
947       N.getOperand(1).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
948       N.getOperand(1).Val->hasOneUse() &&
949       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(1).getOperand(0).Val) &&
950       N.getOperand(1).getOperand(0).hasOneUse()) {
951     // Check to see if the shuffle mask is 4/L/L/L or 2/L, where L is something
952     // from the LHS.
953     unsigned VecWidth=MVT::getVectorNumElements(N.getOperand(0).getValueType());
954     SDOperand ShufMask = N.getOperand(2);
955     assert(ShufMask.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR && "Invalid shuf mask!");
956     if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(0))) {
957       if (C->getValue() == VecWidth) {
958         for (unsigned i = 1; i != VecWidth; ++i) {
959           if (ShufMask.getOperand(i).getOpcode() == ISD::UNDEF) {
960             // ok.
961           } else {
962             ConstantSDNode *C = cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(i));
963             if (C->getValue() >= VecWidth) return false;
964           }
965         }
966       }
967       
968       // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
969       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(1).getOperand(0));
970       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
971         return false;
972       OutChain = LD->getChain();
973       InChain = SDOperand(LD, 1);
974       return true;
975     }
976   }
977   return false;
978 }
979
980
981 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
982 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
983 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N,
984                                     SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
985                                     SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
986   X86ISelAddressMode AM;
987   if (MatchAddress(N, AM))
988     return false;
989
990   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
991   unsigned Complexity = 0;
992   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
993     if (AM.Base.Reg.Val)
994       Complexity = 1;
995     else
996       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
997   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
998     Complexity = 4;
999
1000   if (AM.IndexReg.Val)
1001     Complexity++;
1002   else
1003     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1004
1005   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1006   // a simple shift.
1007   if (AM.Scale > 1)
1008     Complexity++;
1009
1010   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1011   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1012   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1013   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1014   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1015   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
1016     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1017     // addresses.
1018     if (Subtarget->is64Bit())
1019       Complexity = 4;
1020     else
1021       Complexity += 2;
1022   }
1023
1024   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
1025     Complexity++;
1026
1027   if (Complexity > 2) {
1028     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1029     return true;
1030   }
1031   return false;
1032 }
1033
1034 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
1035                                   SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1036                                   SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1037   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.Val) &&
1038       N.hasOneUse() &&
1039       CanBeFoldedBy(N.Val, P.Val, P.Val))
1040     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1041   return false;
1042 }
1043
1044 /// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
1045 /// base address to use for accessing globals into a register.
1046 ///
1047 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1048   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
1049   if (!GlobalBaseReg) {
1050     // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
1051     MachineFunction *MF = BB->getParent();
1052     MachineBasicBlock &FirstMBB = MF->front();
1053     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
1054     MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
1055     unsigned PC = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1056     
1057     const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1058     // Operand of MovePCtoStack is completely ignored by asm printer. It's
1059     // only used in JIT code emission as displacement to pc.
1060     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::MOVPC32r), PC).addImm(0);
1061     
1062     // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
1063     // not to pc, but to _GLOBAL_ADDRESS_TABLE_ external
1064     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
1065         Subtarget->isPICStyleGOT()) {
1066       GlobalBaseReg = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1067       BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg)
1068         .addReg(PC).addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_");
1069     } else {
1070       GlobalBaseReg = PC;
1071     }
1072     
1073   }
1074   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).Val;
1075 }
1076
1077 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1078   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1079     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1080          "Node doesn't have a token chain argument!");
1081   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).Val);
1082 }
1083
1084 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT) {
1085     SDOperand SRIdx;
1086     switch (VT) {
1087     case MVT::i8:
1088       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1089       // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1090       if (!Subtarget->is64Bit()) { 
1091         unsigned Opc;
1092         MVT::ValueType VT;
1093         switch (N0.getValueType()) {
1094         default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1095         case MVT::i16:
1096           Opc = X86::MOV16to16_;
1097           VT = MVT::i16;
1098           break;
1099         case MVT::i32:
1100           Opc = X86::MOV32to32_;
1101           VT = MVT::i32;
1102           break;
1103         }
1104         N0 = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Flag, N0), 0);
1105         return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1106                                      VT, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1107       }
1108       break;
1109     case MVT::i16:
1110       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1111       break;
1112     case MVT::i32:
1113       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1114       break;
1115     default: assert(0 && "Unknown truncate!"); break;
1116     }
1117     return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, VT, N0, SRIdx);
1118 }
1119
1120
1121 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDOperand N) {
1122   SDNode *Node = N.Val;
1123   MVT::ValueType NVT = Node->getValueType(0);
1124   unsigned Opc, MOpc;
1125   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1126
1127 #ifndef NDEBUG
1128   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1129   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1130   DOUT << "\n";
1131   Indent += 2;
1132 #endif
1133
1134   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < X86ISD::FIRST_NUMBER) {
1135 #ifndef NDEBUG
1136     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1137     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1138     DOUT << "\n";
1139     Indent -= 2;
1140 #endif
1141     return NULL;   // Already selected.
1142   }
1143
1144   switch (Opcode) {
1145     default: break;
1146     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1147       return getGlobalBaseReg();
1148
1149     case X86ISD::FP_GET_RESULT2: {
1150       SDOperand Chain = N.getOperand(0);
1151       SDOperand InFlag = N.getOperand(1);
1152       AddToISelQueue(Chain);
1153       AddToISelQueue(InFlag);
1154       std::vector<MVT::ValueType> Tys;
1155       Tys.push_back(MVT::f80);
1156       Tys.push_back(MVT::f80);
1157       Tys.push_back(MVT::Other);
1158       Tys.push_back(MVT::Flag);
1159       SDOperand Ops[] = { Chain, InFlag };
1160       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::FpGETRESULT80x2, Tys,
1161                                               Ops, 2);
1162       Chain = SDOperand(ResNode, 2);
1163       InFlag = SDOperand(ResNode, 3);
1164       ReplaceUses(SDOperand(N.Val, 2), Chain);
1165       ReplaceUses(SDOperand(N.Val, 3), InFlag);
1166       return ResNode;
1167     }
1168
1169     case ISD::ADD: {
1170       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1171       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1172       // LEA32r X+c.
1173       // In 64-bit small code size mode, use LEA to take advantage of
1174       // RIP-relative addressing.
1175       if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
1176         break;
1177       MVT::ValueType PtrVT = TLI.getPointerTy();
1178       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
1179       SDOperand N1 = N.getOperand(1);
1180       if (N.Val->getValueType(0) == PtrVT &&
1181           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1182           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1183         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue();
1184         SDOperand C(0, 0);
1185         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1186         if (GlobalAddressSDNode *G =
1187             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1188           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1189                                              G->getOffset() + Offset);
1190         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1191                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1192           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1193                                             CP->getAlignment(),
1194                                             CP->getOffset()+Offset);
1195         }
1196
1197         if (C.Val) {
1198           if (Subtarget->is64Bit()) {
1199             SDOperand Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1200                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1201             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::LEA64r, MVT::i64, Ops, 4);
1202           } else
1203             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1204         }
1205       }
1206
1207       // Other cases are handled by auto-generated code.
1208       break;
1209     }
1210
1211     case ISD::SMUL_LOHI:
1212     case ISD::UMUL_LOHI: {
1213       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1214       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1215
1216       // There are several forms of IMUL that just return the low part and
1217       // don't have fixed-register operands. If we don't need the high part,
1218       // use these instead. They can be selected with the generated ISel code.
1219       if (NVT != MVT::i8 &&
1220           N.getValue(1).use_empty()) {
1221         N = CurDAG->getNode(ISD::MUL, NVT, N0, N1);
1222         break;
1223       }
1224
1225       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1226       if (!isSigned)
1227         switch (NVT) {
1228         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1229         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1230         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1231         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1232         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1233         }
1234       else
1235         switch (NVT) {
1236         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1237         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1238         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1239         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1240         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1241         }
1242
1243       unsigned LoReg, HiReg;
1244       switch (NVT) {
1245       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1246       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1247       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1248       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1249       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1250       }
1251
1252       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1253       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1254       // multiplty is commmutative
1255       if (!foldedLoad) {
1256         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1257         if (foldedLoad)
1258           std::swap(N0, N1);
1259       }
1260
1261       AddToISelQueue(N0);
1262       SDOperand InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg,
1263                                               N0, SDOperand()).getValue(1);
1264
1265       if (foldedLoad) {
1266         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1267         AddToISelQueue(Tmp0);
1268         AddToISelQueue(Tmp1);
1269         AddToISelQueue(Tmp2);
1270         AddToISelQueue(Tmp3);
1271         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1272         SDNode *CNode =
1273           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1274         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1275         // Update the chain.
1276         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1277       } else {
1278         AddToISelQueue(N1);
1279         InFlag =
1280           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1281       }
1282
1283       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1284       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1285         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1286                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1287         InFlag = Result.getValue(2);
1288         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1289 #ifndef NDEBUG
1290         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1291         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1292         DOUT << "\n";
1293 #endif
1294       }
1295       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1296       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1297         SDOperand Result;
1298         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1299           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1300           // Shift it down 8 bits.
1301           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1302                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1303           InFlag = Result.getValue(2);
1304           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1305                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1306           // Then truncate it down to i8.
1307           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1308           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1309                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1310         } else {
1311           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1312                                           HiReg, NVT, InFlag);
1313           InFlag = Result.getValue(2);
1314         }
1315         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1316 #ifndef NDEBUG
1317         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1318         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1319         DOUT << "\n";
1320 #endif
1321       }
1322
1323 #ifndef NDEBUG
1324       Indent -= 2;
1325 #endif
1326
1327       return NULL;
1328     }
1329       
1330     case ISD::SDIVREM:
1331     case ISD::UDIVREM: {
1332       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1333       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1334
1335       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1336       if (!isSigned)
1337         switch (NVT) {
1338         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1339         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1340         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1341         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1342         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1343         }
1344       else
1345         switch (NVT) {
1346         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1347         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1348         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1349         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1350         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1351         }
1352
1353       unsigned LoReg, HiReg;
1354       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1355       switch (NVT) {
1356       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1357       case MVT::i8:
1358         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1359         ClrOpcode  = 0;
1360         SExtOpcode = X86::CBW;
1361         break;
1362       case MVT::i16:
1363         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1364         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1365         SExtOpcode = X86::CWD;
1366         break;
1367       case MVT::i32:
1368         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1369         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1370         SExtOpcode = X86::CDQ;
1371         break;
1372       case MVT::i64:
1373         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1374         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1375         SExtOpcode = X86::CQO;
1376         break;
1377       }
1378
1379       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1380       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1381
1382       SDOperand InFlag;
1383       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1384         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1385         // clear the upper 8 bits (AH).
1386         SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1387         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1388           SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1389           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1390           AddToISelQueue(Tmp0);
1391           AddToISelQueue(Tmp1);
1392           AddToISelQueue(Tmp2);
1393           AddToISelQueue(Tmp3);
1394           Move =
1395             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1396                                             Ops, 5), 0);
1397           Chain = Move.getValue(1);
1398           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1399         } else {
1400           AddToISelQueue(N0);
1401           Move =
1402             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1403           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1404         }
1405         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, SDOperand());
1406         InFlag = Chain.getValue(1);
1407       } else {
1408         AddToISelQueue(N0);
1409         InFlag =
1410           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(),
1411                                LoReg, N0, SDOperand()).getValue(1);
1412         if (isSigned) {
1413           // Sign extend the low part into the high part.
1414           InFlag =
1415             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1416         } else {
1417           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1418           SDOperand ClrNode = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1419           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg,
1420                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1421         }
1422       }
1423
1424       if (foldedLoad) {
1425         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1426         AddToISelQueue(Tmp0);
1427         AddToISelQueue(Tmp1);
1428         AddToISelQueue(Tmp2);
1429         AddToISelQueue(Tmp3);
1430         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1431         SDNode *CNode =
1432           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1433         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1434         // Update the chain.
1435         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1436       } else {
1437         AddToISelQueue(N1);
1438         InFlag =
1439           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1440       }
1441
1442       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1443       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1444         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1445                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1446         InFlag = Result.getValue(2);
1447         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1448 #ifndef NDEBUG
1449         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1450         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1451         DOUT << "\n";
1452 #endif
1453       }
1454       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1455       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1456         SDOperand Result;
1457         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1458           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1459           // Shift it down 8 bits.
1460           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1461                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1462           InFlag = Result.getValue(2);
1463           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1464                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1465           // Then truncate it down to i8.
1466           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1467           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1468                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1469         } else {
1470           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1471                                           HiReg, NVT, InFlag);
1472           InFlag = Result.getValue(2);
1473         }
1474         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1475 #ifndef NDEBUG
1476         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1477         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1478         DOUT << "\n";
1479 #endif
1480       }
1481
1482 #ifndef NDEBUG
1483       Indent -= 2;
1484 #endif
1485
1486       return NULL;
1487     }
1488
1489     case ISD::ANY_EXTEND: {
1490       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1491       AddToISelQueue(N0);
1492       if (NVT == MVT::i64 || NVT == MVT::i32 || NVT == MVT::i16) {
1493         SDOperand SRIdx;
1494         switch(N0.getValueType()) {
1495         case MVT::i32:
1496           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1497           break;
1498         case MVT::i16:
1499           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1500           break;
1501         case MVT::i8:
1502           if (Subtarget->is64Bit())
1503             SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1504           break;
1505         default: assert(0 && "Unknown any_extend!");
1506         }
1507         if (SRIdx.Val) {
1508           SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::INSERT_SUBREG,
1509                                                   NVT, N0, SRIdx);
1510
1511 #ifndef NDEBUG
1512           DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1513           DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1514           DOUT << "\n";
1515           Indent -= 2;
1516 #endif
1517           return ResNode;
1518         } // Otherwise let generated ISel handle it.
1519       }
1520       break;
1521     }
1522     
1523     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1524       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1525       AddToISelQueue(N0);
1526       
1527       MVT::ValueType SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1528       SDOperand TruncOp = SDOperand(getTruncate(N0, SVT), 0);
1529       unsigned Opc = 0;
1530       switch (NVT) {
1531       case MVT::i16:
1532         if (SVT == MVT::i8) Opc = X86::MOVSX16rr8;
1533         else assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1534         break;
1535       case MVT::i32:
1536         switch (SVT) {
1537         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX32rr8;  break;
1538         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX32rr16; break;
1539         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1540         }
1541         break;
1542       case MVT::i64:
1543         switch (SVT) {
1544         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX64rr8;  break;
1545         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX64rr16; break;
1546         case MVT::i32: Opc = X86::MOVSX64rr32; break;
1547         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1548         }
1549         break;
1550       default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1551       }
1552       
1553       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1554       
1555 #ifndef NDEBUG
1556       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1557       DEBUG(TruncOp.Val->dump(CurDAG));
1558       DOUT << "\n";
1559       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1560       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1561       DOUT << "\n";
1562       Indent -= 2;
1563 #endif
1564       return ResNode;
1565       break;
1566     }
1567     
1568     case ISD::TRUNCATE: {
1569       SDOperand Input = Node->getOperand(0);
1570       AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1571       SDNode *ResNode = getTruncate(Input, NVT);
1572       
1573 #ifndef NDEBUG
1574         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1575         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1576         DOUT << "\n";
1577         Indent -= 2;
1578 #endif
1579       return ResNode;
1580       break;
1581     }
1582   }
1583
1584   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1585
1586 #ifndef NDEBUG
1587   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1588   if (ResNode == NULL || ResNode == N.Val)
1589     DEBUG(N.Val->dump(CurDAG));
1590   else
1591     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1592   DOUT << "\n";
1593   Indent -= 2;
1594 #endif
1595
1596   return ResNode;
1597 }
1598
1599 bool X86DAGToDAGISel::
1600 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op, char ConstraintCode,
1601                              std::vector<SDOperand> &OutOps, SelectionDAG &DAG){
1602   SDOperand Op0, Op1, Op2, Op3;
1603   switch (ConstraintCode) {
1604   case 'o':   // offsetable        ??
1605   case 'v':   // not offsetable    ??
1606   default: return true;
1607   case 'm':   // memory
1608     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1609       return true;
1610     break;
1611   }
1612   
1613   OutOps.push_back(Op0);
1614   OutOps.push_back(Op1);
1615   OutOps.push_back(Op2);
1616   OutOps.push_back(Op3);
1617   AddToISelQueue(Op0);
1618   AddToISelQueue(Op1);
1619   AddToISelQueue(Op2);
1620   AddToISelQueue(Op3);
1621   return false;
1622 }
1623
1624 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1625 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1626 ///
1627 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1628   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1629 }