Rename ConstantSDNode's getSignExtended to getSExtValue, for
[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/Support/Streams.h"
39 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
40 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
41 #include <queue>
42 #include <set>
43 using namespace llvm;
44
45 STATISTIC(NumFPKill   , "Number of FP_REG_KILL instructions added");
46 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
47
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49 //                      Pattern Matcher Implementation
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51
52 namespace {
53   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
54   /// SDValue's instead of register numbers for the leaves of the matched
55   /// tree.
56   struct X86ISelAddressMode {
57     enum {
58       RegBase,
59       FrameIndexBase
60     } BaseType;
61
62     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
63       SDValue Reg;
64       int FrameIndex;
65     } Base;
66
67     bool isRIPRel;     // RIP as base?
68     unsigned Scale;
69     SDValue IndexReg; 
70     unsigned Disp;
71     GlobalValue *GV;
72     Constant *CP;
73     const char *ES;
74     int JT;
75     unsigned Align;    // CP alignment.
76
77     X86ISelAddressMode()
78       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
79         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
80     }
81     void dump() {
82       cerr << "X86ISelAddressMode " << this << "\n";
83       cerr << "Base.Reg ";
84               if (Base.Reg.getNode() != 0) Base.Reg.getNode()->dump(); 
85               else cerr << "nul";
86       cerr << " Base.FrameIndex " << Base.FrameIndex << "\n";
87       cerr << "isRIPRel " << isRIPRel << " Scale" << Scale << "\n";
88       cerr << "IndexReg ";
89               if (IndexReg.getNode() != 0) IndexReg.getNode()->dump();
90               else cerr << "nul"; 
91       cerr << " Disp " << Disp << "\n";
92       cerr << "GV "; if (GV) GV->dump(); 
93                      else cerr << "nul";
94       cerr << " CP "; if (CP) CP->dump(); 
95                      else cerr << "nul";
96       cerr << "\n";
97       cerr << "ES "; if (ES) cerr << ES; else cerr << "nul";
98       cerr  << " JT" << JT << " Align" << Align << "\n";
99     }
100   };
101 }
102
103 namespace {
104   //===--------------------------------------------------------------------===//
105   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
106   /// SelectionDAG operations.
107   ///
108   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
109     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
110     /// register should set this to true.
111     bool ContainsFPCode;
112
113     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
114     ///
115     X86TargetMachine &TM;
116
117     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
118     /// X86-specific SelectionDAG.
119     X86TargetLowering X86Lowering;
120
121     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
122     /// make the right decision when generating code for different targets.
123     const X86Subtarget *Subtarget;
124
125     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
126     /// base register.
127     unsigned GlobalBaseReg;
128
129     /// CurBB - Current BB being isel'd.
130     ///
131     MachineBasicBlock *CurBB;
132
133   public:
134     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
135       : SelectionDAGISel(X86Lowering, fast),
136         ContainsFPCode(false), TM(tm),
137         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
138         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
139
140     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
141       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
142       GlobalBaseReg = 0;
143       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
144     }
145    
146     virtual const char *getPassName() const {
147       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
148     }
149
150     /// InstructionSelect - This callback is invoked by
151     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
152     virtual void InstructionSelect();
153
154     /// InstructionSelectPostProcessing - Post processing of selected and
155     /// scheduled basic blocks.
156     virtual void InstructionSelectPostProcessing();
157
158     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
159
160     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
161
162 // Include the pieces autogenerated from the target description.
163 #include "X86GenDAGISel.inc"
164
165   private:
166     SDNode *Select(SDValue N);
167
168     bool MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
169                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
170     bool MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
171                           bool isRoot, unsigned Depth);
172     bool SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
173                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
174     bool SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
175                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
176     bool SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
177                              SDValue N, SDValue &Base, SDValue &Scale,
178                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
179                              SDValue &InChain, SDValue &OutChain);
180     bool TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
181                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
182                      SDValue &Index, SDValue &Disp);
183     void PreprocessForRMW();
184     void PreprocessForFPConvert();
185
186     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
187     /// inline asm expressions.
188     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
189                                               char ConstraintCode,
190                                               std::vector<SDValue> &OutOps);
191     
192     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
193
194     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDValue &Base, 
195                                    SDValue &Scale, SDValue &Index,
196                                    SDValue &Disp) {
197       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
198         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
199         AM.Base.Reg;
200       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
201       Index = AM.IndexReg;
202       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
203       // is 32-bit.
204       if (AM.GV)
205         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
206       else if (AM.CP)
207         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
208                                              AM.Align, AM.Disp);
209       else if (AM.ES)
210         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
211       else if (AM.JT != -1)
212         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
213       else
214         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
215     }
216
217     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
218     /// i8.
219     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm) {
220       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
221     }
222
223     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
224     /// i16.
225     inline SDValue getI16Imm(unsigned Imm) {
226       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
227     }
228
229     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
230     /// i32.
231     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
232       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
233     }
234
235     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
236     /// the global base register. Output instructions required to
237     /// initialize the global base register, if necessary.
238     ///
239     SDNode *getGlobalBaseReg();
240
241     /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
242     /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
243     /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
244     /// improve scheduling in some cases.
245     SDNode *getTruncateTo8Bit(SDValue N0);
246
247 #ifndef NDEBUG
248     unsigned Indent;
249 #endif
250   };
251 }
252
253 /// findFlagUse - Return use of MVT::Flag value produced by the specified
254 /// SDNode.
255 ///
256 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
257   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
258   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
259     SDNode *User = *I;
260     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
261       SDValue Op = User->getOperand(i);
262       if (Op.getNode() == N && Op.getResNo() == FlagResNo)
263         return User;
264     }
265   }
266   return NULL;
267 }
268
269 /// findNonImmUse - Return true by reference in "found" if "Use" is an
270 /// non-immediate use of "Def". This function recursively traversing
271 /// up the operand chain ignoring certain nodes.
272 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
273                           SDNode *Root, bool &found,
274                           SmallPtrSet<SDNode*, 16> &Visited) {
275   if (found ||
276       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
277       !Visited.insert(Use))
278     return;
279   
280   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
281     SDNode *N = Use->getOperand(i).getNode();
282     if (N == Def) {
283       if (Use == ImmedUse || Use == Root)
284         continue;  // We are not looking for immediate use.
285       assert(N != Root);
286       found = true;
287       break;
288     }
289
290     // Traverse up the operand chain.
291     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, found, Visited);
292   }
293 }
294
295 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
296 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
297 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
298 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
299 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
300 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
301 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
302 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
303 /// its chain operand.
304 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse) {
305   SmallPtrSet<SDNode*, 16> Visited;
306   bool found = false;
307   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, found, Visited);
308   return found;
309 }
310
311
312 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
313   if (Fast) return false;
314
315   // If Root use can somehow reach N through a path that that doesn't contain
316   // U then folding N would create a cycle. e.g. In the following
317   // diagram, Root can reach N through X. If N is folded into into Root, then
318   // X is both a predecessor and a successor of U.
319   //
320   //          [N*]           //
321   //         ^   ^           //
322   //        /     \          //
323   //      [U*]    [X]?       //
324   //        ^     ^          //
325   //         \   /           //
326   //          \ /            //
327   //         [Root*]         //
328   //
329   // * indicates nodes to be folded together.
330   //
331   // If Root produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
332   // will be "glued" together with its flag use in the scheduler, we need to
333   // check if it might reach N.
334   //
335   //          [N*]           //
336   //         ^   ^           //
337   //        /     \          //
338   //      [U*]    [X]?       //
339   //        ^       ^        //
340   //         \       \       //
341   //          \      |       //
342   //         [Root*] |       //
343   //          ^      |       //
344   //          f      |       //
345   //          |      /       //
346   //         [Y]    /        //
347   //           ^   /         //
348   //           f  /          //
349   //           | /           //
350   //          [FU]           //
351   //
352   // If FU (flag use) indirectly reaches N (the load), and Root folds N
353   // (call it Fold), then X is a predecessor of FU and a successor of
354   // Fold. But since Fold and FU are flagged together, this will create
355   // a cycle in the scheduling graph.
356
357   MVT VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
358   while (VT == MVT::Flag) {
359     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
360     if (FU == NULL)
361       break;
362     Root = FU;
363     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
364   }
365
366   return !isNonImmUse(Root, N, U);
367 }
368
369 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
370 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
371 /// load's chain result.
372 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
373                                  SDValue Store, SDValue TF) {
374   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
375   for (unsigned i = 0, e = TF.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
376     if (Load.getNode() == TF.getOperand(i).getNode())
377       Ops.push_back(Load.getOperand(0));
378     else
379       Ops.push_back(TF.getOperand(i));
380   CurDAG->UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
381   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
382   CurDAG->UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
383                              Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
384 }
385
386 /// isRMWLoad - Return true if N is a load that's part of RMW sub-DAG.
387 /// 
388 static bool isRMWLoad(SDValue N, SDValue Chain, SDValue Address,
389                       SDValue &Load) {
390   if (N.getOpcode() == ISD::BIT_CONVERT)
391     N = N.getOperand(0);
392
393   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(N);
394   if (!LD || LD->isVolatile())
395     return false;
396   if (LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED)
397     return false;
398
399   ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
400   if (ExtType != ISD::NON_EXTLOAD && ExtType != ISD::EXTLOAD)
401     return false;
402
403   if (N.hasOneUse() &&
404       N.getOperand(1) == Address &&
405       N.getNode()->isOperandOf(Chain.getNode())) {
406     Load = N;
407     return true;
408   }
409   return false;
410 }
411
412 /// MoveBelowCallSeqStart - Replace CALLSEQ_START operand with load's chain
413 /// operand and move load below the call's chain operand.
414 static void MoveBelowCallSeqStart(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
415                            SDValue Call, SDValue Chain) {
416   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
417   for (unsigned i = 0, e = Chain.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
418     if (Load.getNode() == Chain.getOperand(i).getNode())
419       Ops.push_back(Load.getOperand(0));
420     else
421       Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
422   CurDAG->UpdateNodeOperands(Chain, &Ops[0], Ops.size());
423   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, Call.getOperand(0),
424                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
425   Ops.clear();
426   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
427   for (unsigned i = 1, e = Call.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
428     Ops.push_back(Call.getOperand(i));
429   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call, &Ops[0], Ops.size());
430 }
431
432 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
433 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
434 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
435 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain) {
436   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
437     return false;
438   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
439   if (!LD ||
440       LD->isVolatile() ||
441       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
442       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
443     return false;
444
445   // Now let's find the callseq_start.
446   while (Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
447     if (!Chain.hasOneUse())
448       return false;
449     Chain = Chain.getOperand(0);
450   }
451   return Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode();
452 }
453
454
455 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
456 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
457 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
458 /// instructions. This is a common case:
459 ///
460 ///     [Load chain]
461 ///         ^
462 ///         |
463 ///       [Load]
464 ///       ^    ^
465 ///       |    |
466 ///      /      \-
467 ///     /         |
468 /// [TokenFactor] [Op]
469 ///     ^          ^
470 ///     |          |
471 ///      \        /
472 ///       \      /
473 ///       [Store]
474 ///
475 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
476 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
477 ///
478 ///     [Load chain]
479 ///         ^
480 ///         |
481 ///    [TokenFactor]
482 ///         ^
483 ///         |
484 ///       [Load]
485 ///       ^    ^
486 ///       |    |
487 ///       |     \- 
488 ///       |       | 
489 ///       |     [Op]
490 ///       |       ^
491 ///       |       |
492 ///       \      /
493 ///        \    /
494 ///       [Store]
495 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW() {
496   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
497          E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ++I) {
498     if (I->getOpcode() == X86ISD::CALL) {
499       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
500       /// before the call to allow it to be folded.
501       ///
502       ///     [Load chain]
503       ///         ^
504       ///         |
505       ///       [Load]
506       ///       ^    ^
507       ///       |    |
508       ///      /      \--
509       ///     /          |
510       ///[CALLSEQ_START] |
511       ///     ^          |
512       ///     |          |
513       /// [LOAD/C2Reg]   |
514       ///     |          |
515       ///      \        /
516       ///       \      /
517       ///       [CALL]
518       SDValue Chain = I->getOperand(0);
519       SDValue Load  = I->getOperand(1);
520       if (!isCalleeLoad(Load, Chain))
521         continue;
522       MoveBelowCallSeqStart(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
523       ++NumLoadMoved;
524       continue;
525     }
526
527     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
528       continue;
529     SDValue Chain = I->getOperand(0);
530
531     if (Chain.getNode()->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
532       continue;
533
534     SDValue N1 = I->getOperand(1);
535     SDValue N2 = I->getOperand(2);
536     if ((N1.getValueType().isFloatingPoint() &&
537          !N1.getValueType().isVector()) ||
538         !N1.hasOneUse())
539       continue;
540
541     bool RModW = false;
542     SDValue Load;
543     unsigned Opcode = N1.getNode()->getOpcode();
544     switch (Opcode) {
545     case ISD::ADD:
546     case ISD::MUL:
547     case ISD::AND:
548     case ISD::OR:
549     case ISD::XOR:
550     case ISD::ADDC:
551     case ISD::ADDE:
552     case ISD::VECTOR_SHUFFLE: {
553       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
554       SDValue N11 = N1.getOperand(1);
555       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
556       if (!RModW)
557         RModW = isRMWLoad(N11, Chain, N2, Load);
558       break;
559     }
560     case ISD::SUB:
561     case ISD::SHL:
562     case ISD::SRA:
563     case ISD::SRL:
564     case ISD::ROTL:
565     case ISD::ROTR:
566     case ISD::SUBC:
567     case ISD::SUBE:
568     case X86ISD::SHLD:
569     case X86ISD::SHRD: {
570       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
571       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
572       break;
573     }
574     }
575
576     if (RModW) {
577       MoveBelowTokenFactor(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
578       ++NumLoadMoved;
579     }
580   }
581 }
582
583
584 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
585 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
586 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
587 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
588 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
589 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
590 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
591 /// X86 isel pass.
592 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert() {
593   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
594        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
595     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
596     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
597       continue;
598     
599     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
600     // conversion that should not be lowered.
601     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
602     MVT DstVT = N->getValueType(0);
603     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
604     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
605     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
606       continue;
607
608     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
609       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
610       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
611         continue;
612       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
613       if (N->getConstantOperandVal(1))
614         continue;
615     }
616    
617     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
618     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
619     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
620     MVT MemVT;
621     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
622       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
623     else
624       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
625     
626     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
627     
628     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
629     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(),
630                                           N->getOperand(0),
631                                           MemTmp, NULL, 0, MemVT);
632     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DstVT, Store, MemTmp,
633                                         NULL, 0, MemVT);
634
635     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
636     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
637     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
638     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
639     --I;
640     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
641     
642     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
643     // next node to process, then delete N.
644     ++I;
645     CurDAG->DeleteNode(N);
646   }  
647 }
648
649 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
650 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
651 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelect() {
652   CurBB = BB;  // BB can change as result of isel.
653
654   DEBUG(BB->dump());
655   if (!Fast)
656     PreprocessForRMW();
657
658   // FIXME: This should only happen when not -fast.
659   PreprocessForFPConvert();
660
661   // Codegen the basic block.
662 #ifndef NDEBUG
663   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
664   Indent = 0;
665 #endif
666   SelectRoot();
667 #ifndef NDEBUG
668   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
669 #endif
670
671   CurDAG->RemoveDeadNodes();
672 }
673
674 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectPostProcessing() {
675   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
676   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
677   // the terminator of the block.
678
679   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
680   // so we always need to do this check.
681   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
682   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
683   // must check all the generated basic blocks.
684
685   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
686   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
687   MachineFunction::iterator MBBI = CurBB;
688   MachineFunction::iterator EndMBB = BB; ++EndMBB;
689   for (; MBBI != EndMBB; ++MBBI) {
690     MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
691     
692     // If this block returns, ignore it.  We don't want to insert an FP_REG_KILL
693     // before the return.
694     if (!MBB->empty()) {
695       MachineBasicBlock::iterator EndI = MBB->end();
696       --EndI;
697       if (EndI->getDesc().isReturn())
698         continue;
699     }
700     
701     bool ContainsFPCode = false;
702     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
703          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
704       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
705         const TargetRegisterClass *clas;
706         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
707           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
708             TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
709               ((clas = RegInfo->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) == 
710                  X86::RFP32RegisterClass ||
711                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
712                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
713             ContainsFPCode = true;
714             break;
715           }
716         }
717       }
718     }
719     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
720     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
721     // 80-bit values.
722     if (!ContainsFPCode) {
723       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
724       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
725       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
726       const PHINode *PN;
727       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
728            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
729         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
730              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
731           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
732               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
733               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
734             ContainsFPCode = true;
735             break;
736           }
737         }
738       }
739     }
740     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
741     if (ContainsFPCode) {
742       BuildMI(*MBB, MBBI->getFirstTerminator(),
743               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
744       ++NumFPKill;
745     }
746   }
747 }
748
749 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
750 /// the main function.
751 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
752                                              MachineFrameInfo *MFI) {
753   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
754   if (Subtarget->isTargetCygMing())
755     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
756 }
757
758 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
759   // If this is main, emit special code for main.
760   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
761   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
762     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
763 }
764
765 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
766 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
767 /// addressing mode.
768 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
769                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
770   DOUT << "MatchAddress: "; DEBUG(AM.dump());
771   // Limit recursion.
772   if (Depth > 5)
773     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
774   
775   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
776   if (AM.isRIPRel) {
777     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
778       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
779       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
780         AM.Disp += Val;
781         return false;
782       }
783     }
784     return true;
785   }
786
787   int id = N.getNode()->getNodeId();
788   bool AlreadySelected = isSelected(id); // Already selected, not yet replaced.
789
790   switch (N.getOpcode()) {
791   default: break;
792   case ISD::Constant: {
793     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
794     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
795       AM.Disp += Val;
796       return false;
797     }
798     break;
799   }
800
801   case X86ISD::Wrapper: {
802 DOUT << "Wrapper: 64bit " << Subtarget->is64Bit();
803 DOUT << " AM "; DEBUG(AM.dump()); DOUT << "\n";
804 DOUT << "AlreadySelected " << AlreadySelected << "\n";
805     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
806     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
807     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
808     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
809                     AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
810       break;
811     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
812       break;
813     // If value is available in a register both base and index components have
814     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
815     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
816     if (!AlreadySelected || (AM.Base.Reg.getNode() && AM.IndexReg.getNode())) {
817       SDValue N0 = N.getOperand(0);
818       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
819         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
820         AM.GV = GV;
821         AM.Disp += G->getOffset();
822         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
823         return false;
824       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
825         AM.CP = CP->getConstVal();
826         AM.Align = CP->getAlignment();
827         AM.Disp += CP->getOffset();
828         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
829         return false;
830       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
831         AM.ES = S->getSymbol();
832         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
833         return false;
834       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
835         AM.JT = J->getIndex();
836         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
837         return false;
838       }
839     }
840     break;
841   }
842
843   case ISD::FrameIndex:
844     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase
845         && AM.Base.Reg.getNode() == 0) {
846       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
847       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
848       return false;
849     }
850     break;
851
852   case ISD::SHL:
853     if (AlreadySelected || AM.IndexReg.getNode() != 0
854         || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
855       break;
856       
857     if (ConstantSDNode
858           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
859       unsigned Val = CN->getZExtValue();
860       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
861         AM.Scale = 1 << Val;
862         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
863
864         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
865         // value is an add of something and a constant, we can fold the
866         // constant into the disp field here.
867         if (ShVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
868             isa<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1))) {
869           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
870           ConstantSDNode *AddVal =
871             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
872           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getZExtValue() << Val);
873           if (isInt32(Disp))
874             AM.Disp = Disp;
875           else
876             AM.IndexReg = ShVal;
877         } else {
878           AM.IndexReg = ShVal;
879         }
880         return false;
881       }
882     break;
883     }
884
885   case ISD::SMUL_LOHI:
886   case ISD::UMUL_LOHI:
887     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
888     if (N.getResNo() != 0) break;
889     // FALL THROUGH
890   case ISD::MUL:
891     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
892     if (!AlreadySelected &&
893         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
894         AM.Base.Reg.getNode() == 0 &&
895         AM.IndexReg.getNode() == 0 &&
896         !AM.isRIPRel) {
897       if (ConstantSDNode
898             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
899         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
900             CN->getZExtValue() == 9) {
901           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
902
903           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
904           SDValue Reg;
905
906           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
907           // value is an add of something and a constant, we can fold the
908           // constant into the disp field here.
909           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
910               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
911             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
912             ConstantSDNode *AddVal =
913               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
914             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getZExtValue() *
915                                       CN->getZExtValue();
916             if (isInt32(Disp))
917               AM.Disp = Disp;
918             else
919               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
920           } else {
921             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
922           }
923
924           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
925           return false;
926         }
927     }
928     break;
929
930   case ISD::ADD:
931     if (!AlreadySelected) {
932       X86ISelAddressMode Backup = AM;
933       if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
934           !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
935         return false;
936       AM = Backup;
937       if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
938           !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
939         return false;
940       AM = Backup;
941     }
942     break;
943
944   case ISD::OR:
945     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
946     if (AlreadySelected) break;
947       
948     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
949       X86ISelAddressMode Backup = AM;
950       // Start with the LHS as an addr mode.
951       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
952           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
953           AM.GV == NULL &&
954           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
955           isInt32(AM.Disp + CN->getSExtValue()) &&
956           // Check to see if the LHS & C is zero.
957           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getAPIntValue())) {
958         AM.Disp += CN->getZExtValue();
959         return false;
960       }
961       AM = Backup;
962     }
963     break;
964       
965   case ISD::AND: {
966     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
967     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
968     if (AlreadySelected) break;
969     SDValue Shift = N.getOperand(0);
970     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
971     
972     // Scale must not be used already.
973     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1) break;
974
975     // Not when RIP is used as the base.
976     if (AM.isRIPRel) break;
977       
978     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
979     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
980     if (!C1 || !C2) break;
981
982     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
983     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
984     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
985     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
986       break;
987     
988     // Verify that the shift amount is something we can fold.
989     unsigned ShiftCst = C1->getZExtValue();
990     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
991       break;
992     
993     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
994     SDValue NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, N.getValueType(),
995                                            SDValue(C2, 0), SDValue(C1, 0));
996     SDValue NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, N.getValueType(),
997                                        Shift.getOperand(0), NewANDMask);
998     NewANDMask.getNode()->setNodeId(Shift.getNode()->getNodeId());
999     NewAND.getNode()->setNodeId(N.getNode()->getNodeId());
1000     
1001     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
1002     AM.IndexReg = NewAND;
1003     return false;
1004   }
1005   }
1006
1007   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
1008 }
1009
1010 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1011 /// specified addressing mode without any further recursion.
1012 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
1013                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
1014   // Is the base register already occupied?
1015   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.getNode()) {
1016     // If so, check to see if the scale index register is set.
1017     if (AM.IndexReg.getNode() == 0 && !AM.isRIPRel) {
1018       AM.IndexReg = N;
1019       AM.Scale = 1;
1020       return false;
1021     }
1022
1023     // Otherwise, we cannot select it.
1024     return true;
1025   }
1026
1027   // Default, generate it as a register.
1028   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1029   AM.Base.Reg = N;
1030   return false;
1031 }
1032
1033 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1034 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1035 /// match by reference.
1036 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
1037                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1038                                  SDValue &Disp) {
1039   X86ISelAddressMode AM;
1040   if (MatchAddress(N, AM))
1041     return false;
1042
1043   MVT VT = N.getValueType();
1044   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1045     if (!AM.Base.Reg.getNode())
1046       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1047   }
1048
1049   if (!AM.IndexReg.getNode())
1050     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1051
1052   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1053   return true;
1054 }
1055
1056 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1057 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1058 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1059 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
1060                                           SDValue N, SDValue &Base,
1061                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1062                                           SDValue &Disp, SDValue &InChain,
1063                                           SDValue &OutChain) {
1064   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1065     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
1066     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.getNode()) &&
1067         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
1068         N.hasOneUse() &&
1069         CanBeFoldedBy(N.getNode(), Pred.getNode(), Op.getNode())) {
1070       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
1071       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1072         return false;
1073       OutChain = LD->getChain();
1074       return true;
1075     }
1076   }
1077
1078   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1079   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1080   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1081       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1082       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
1083       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1084       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1085       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse()) {
1086     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1087     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1088     if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1089       return false;
1090     OutChain = LD->getChain();
1091     InChain = SDValue(LD, 1);
1092     return true;
1093   }
1094   return false;
1095 }
1096
1097
1098 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1099 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1100 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N,
1101                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1102                                     SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1103   X86ISelAddressMode AM;
1104   if (MatchAddress(N, AM))
1105     return false;
1106
1107   MVT VT = N.getValueType();
1108   unsigned Complexity = 0;
1109   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1110     if (AM.Base.Reg.getNode())
1111       Complexity = 1;
1112     else
1113       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1114   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1115     Complexity = 4;
1116
1117   if (AM.IndexReg.getNode())
1118     Complexity++;
1119   else
1120     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1121
1122   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1123   // a simple shift.
1124   if (AM.Scale > 1)
1125     Complexity++;
1126
1127   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1128   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1129   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1130   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1131   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1132   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
1133     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1134     // addresses.
1135     if (Subtarget->is64Bit())
1136       Complexity = 4;
1137     else
1138       Complexity += 2;
1139   }
1140
1141   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1142     Complexity++;
1143
1144   if (Complexity > 2) {
1145     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1146     return true;
1147   }
1148   return false;
1149 }
1150
1151 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
1152                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1153                                   SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1154   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) &&
1155       N.hasOneUse() &&
1156       CanBeFoldedBy(N.getNode(), P.getNode(), P.getNode()))
1157     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1158   return false;
1159 }
1160
1161 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1162 /// the global base register. Output instructions required to
1163 /// initialize the global base register, if necessary.
1164 ///
1165 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1166   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
1167   if (!GlobalBaseReg)
1168     GlobalBaseReg = TM.getInstrInfo()->initializeGlobalBaseReg(BB->getParent());
1169   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).getNode();
1170 }
1171
1172 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1173   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1174     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1175          "Node doesn't have a token chain argument!");
1176   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).getNode());
1177 }
1178
1179 /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
1180 /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
1181 /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
1182 /// improve scheduling in some cases.
1183 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncateTo8Bit(SDValue N0) {
1184   assert(!Subtarget->is64Bit() &&
1185          "getTruncateTo8Bit is only needed on x86-32!");
1186   SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1187
1188   // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1189   unsigned Opc;
1190   MVT N0VT = N0.getValueType();
1191   switch (N0VT.getSimpleVT()) {
1192   default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1193   case MVT::i16:
1194     Opc = X86::MOV16to16_;
1195     break;
1196   case MVT::i32:
1197     Opc = X86::MOV32to32_;
1198     break;
1199   }
1200
1201   // The use of MVT::Flag here is not strictly accurate, but it helps
1202   // scheduling in some cases.
1203   N0 = SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, N0VT, MVT::Flag, N0), 0);
1204   return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1205                                MVT::i8, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1206 }
1207
1208
1209 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDValue N) {
1210   SDNode *Node = N.getNode();
1211   MVT NVT = Node->getValueType(0);
1212   unsigned Opc, MOpc;
1213   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1214
1215 #ifndef NDEBUG
1216   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1217   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1218   DOUT << "\n";
1219   Indent += 2;
1220 #endif
1221
1222   if (Node->isMachineOpcode()) {
1223 #ifndef NDEBUG
1224     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1225     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1226     DOUT << "\n";
1227     Indent -= 2;
1228 #endif
1229     return NULL;   // Already selected.
1230   }
1231
1232   switch (Opcode) {
1233     default: break;
1234     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1235       return getGlobalBaseReg();
1236
1237     case ISD::ADD: {
1238       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1239       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1240       // LEA32r X+c.
1241       // In 64-bit small code size mode, use LEA to take advantage of
1242       // RIP-relative addressing.
1243       if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
1244         break;
1245       MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
1246       SDValue N0 = N.getOperand(0);
1247       SDValue N1 = N.getOperand(1);
1248       if (N.getNode()->getValueType(0) == PtrVT &&
1249           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1250           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1251         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getZExtValue();
1252         SDValue C(0, 0);
1253         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1254         if (GlobalAddressSDNode *G =
1255             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1256           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1257                                              G->getOffset() + Offset);
1258         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1259                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1260           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1261                                             CP->getAlignment(),
1262                                             CP->getOffset()+Offset);
1263         }
1264
1265         if (C.getNode()) {
1266           if (Subtarget->is64Bit()) {
1267             SDValue Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1268                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1269             return CurDAG->SelectNodeTo(N.getNode(), X86::LEA64r,
1270                                         MVT::i64, Ops, 4);
1271           } else
1272             return CurDAG->SelectNodeTo(N.getNode(), X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1273         }
1274       }
1275
1276       // Other cases are handled by auto-generated code.
1277       break;
1278     }
1279
1280     case ISD::SMUL_LOHI:
1281     case ISD::UMUL_LOHI: {
1282       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1283       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1284
1285       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1286       if (!isSigned)
1287         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1288         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1289         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1290         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1291         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1292         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1293         }
1294       else
1295         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1296         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1297         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1298         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1299         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1300         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1301         }
1302
1303       unsigned LoReg, HiReg;
1304       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1305       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1306       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1307       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1308       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1309       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1310       }
1311
1312       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1313       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1314       // multiplty is commmutative
1315       if (!foldedLoad) {
1316         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1317         if (foldedLoad)
1318           std::swap(N0, N1);
1319       }
1320
1321       AddToISelQueue(N0);
1322       SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg,
1323                                               N0, SDValue()).getValue(1);
1324
1325       if (foldedLoad) {
1326         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1327         AddToISelQueue(Tmp0);
1328         AddToISelQueue(Tmp1);
1329         AddToISelQueue(Tmp2);
1330         AddToISelQueue(Tmp3);
1331         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1332         SDNode *CNode =
1333           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1334         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1335         // Update the chain.
1336         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1337       } else {
1338         AddToISelQueue(N1);
1339         InFlag =
1340           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1341       }
1342
1343       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1344       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1345         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1346                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1347         InFlag = Result.getValue(2);
1348         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1349 #ifndef NDEBUG
1350         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1351         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1352         DOUT << "\n";
1353 #endif
1354       }
1355       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1356       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1357         SDValue Result;
1358         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1359           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1360           // Shift it down 8 bits.
1361           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1362                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1363           InFlag = Result.getValue(2);
1364           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1365                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1366           // Then truncate it down to i8.
1367           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1368           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1369                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1370         } else {
1371           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1372                                           HiReg, NVT, InFlag);
1373           InFlag = Result.getValue(2);
1374         }
1375         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1376 #ifndef NDEBUG
1377         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1378         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1379         DOUT << "\n";
1380 #endif
1381       }
1382
1383 #ifndef NDEBUG
1384       Indent -= 2;
1385 #endif
1386
1387       return NULL;
1388     }
1389       
1390     case ISD::SDIVREM:
1391     case ISD::UDIVREM: {
1392       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1393       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1394
1395       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1396       if (!isSigned)
1397         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1398         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1399         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1400         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1401         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1402         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1403         }
1404       else
1405         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1406         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1407         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1408         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1409         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1410         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1411         }
1412
1413       unsigned LoReg, HiReg;
1414       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1415       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1416       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1417       case MVT::i8:
1418         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1419         ClrOpcode  = 0;
1420         SExtOpcode = X86::CBW;
1421         break;
1422       case MVT::i16:
1423         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1424         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1425         SExtOpcode = X86::CWD;
1426         break;
1427       case MVT::i32:
1428         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1429         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1430         SExtOpcode = X86::CDQ;
1431         break;
1432       case MVT::i64:
1433         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1434         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1435         SExtOpcode = X86::CQO;
1436         break;
1437       }
1438
1439       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1440       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1441
1442       SDValue InFlag;
1443       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1444         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1445         // clear the upper 8 bits (AH).
1446         SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1447         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1448           SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1449           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1450           AddToISelQueue(Tmp0);
1451           AddToISelQueue(Tmp1);
1452           AddToISelQueue(Tmp2);
1453           AddToISelQueue(Tmp3);
1454           Move =
1455             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1456                                             Ops, 5), 0);
1457           Chain = Move.getValue(1);
1458           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1459         } else {
1460           AddToISelQueue(N0);
1461           Move =
1462             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1463           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1464         }
1465         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, SDValue());
1466         InFlag = Chain.getValue(1);
1467       } else {
1468         AddToISelQueue(N0);
1469         InFlag =
1470           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(),
1471                                LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
1472         if (isSigned) {
1473           // Sign extend the low part into the high part.
1474           InFlag =
1475             SDValue(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1476         } else {
1477           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1478           SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1479           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg,
1480                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1481         }
1482       }
1483
1484       if (foldedLoad) {
1485         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1486         AddToISelQueue(Tmp0);
1487         AddToISelQueue(Tmp1);
1488         AddToISelQueue(Tmp2);
1489         AddToISelQueue(Tmp3);
1490         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1491         SDNode *CNode =
1492           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1493         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1494         // Update the chain.
1495         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1496       } else {
1497         AddToISelQueue(N1);
1498         InFlag =
1499           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1500       }
1501
1502       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1503       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1504         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1505                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1506         InFlag = Result.getValue(2);
1507         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1508 #ifndef NDEBUG
1509         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1510         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1511         DOUT << "\n";
1512 #endif
1513       }
1514       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1515       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1516         SDValue Result;
1517         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1518           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1519           // Shift it down 8 bits.
1520           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1521                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1522           InFlag = Result.getValue(2);
1523           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1524                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1525           // Then truncate it down to i8.
1526           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1527           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1528                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1529         } else {
1530           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1531                                           HiReg, NVT, InFlag);
1532           InFlag = Result.getValue(2);
1533         }
1534         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1535 #ifndef NDEBUG
1536         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1537         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1538         DOUT << "\n";
1539 #endif
1540       }
1541
1542 #ifndef NDEBUG
1543       Indent -= 2;
1544 #endif
1545
1546       return NULL;
1547     }
1548
1549     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1550       MVT SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1551       if (SVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1552         SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1553         AddToISelQueue(N0);
1554       
1555         SDValue TruncOp = SDValue(getTruncateTo8Bit(N0), 0);
1556         unsigned Opc = 0;
1557         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1558         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1559         case MVT::i16:
1560           Opc = X86::MOVSX16rr8;
1561           break;
1562         case MVT::i32:
1563           Opc = X86::MOVSX32rr8; 
1564           break;
1565         }
1566       
1567         SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1568       
1569 #ifndef NDEBUG
1570         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1571         DEBUG(TruncOp.getNode()->dump(CurDAG));
1572         DOUT << "\n";
1573         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1574         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1575         DOUT << "\n";
1576         Indent -= 2;
1577 #endif
1578         return ResNode;
1579       }
1580       break;
1581     }
1582     
1583     case ISD::TRUNCATE: {
1584       if (NVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1585         SDValue Input = Node->getOperand(0);
1586         AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1587         SDNode *ResNode = getTruncateTo8Bit(Input);
1588       
1589 #ifndef NDEBUG
1590         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1591         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1592         DOUT << "\n";
1593         Indent -= 2;
1594 #endif
1595         return ResNode;
1596       }
1597       break;
1598     }
1599
1600     case ISD::DECLARE: {
1601       // Handle DECLARE nodes here because the second operand may have been
1602       // wrapped in X86ISD::Wrapper.
1603       SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1604       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1605       SDValue N2 = Node->getOperand(2);
1606       if (!isa<FrameIndexSDNode>(N1))
1607         break;
1608       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N1)->getIndex();
1609       if (N2.getOpcode() == ISD::ADD &&
1610           N2.getOperand(0).getOpcode() == X86ISD::GlobalBaseReg)
1611         N2 = N2.getOperand(1);
1612       if (N2.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1613           isa<GlobalAddressSDNode>(N2.getOperand(0))) {
1614         GlobalValue *GV =
1615           cast<GlobalAddressSDNode>(N2.getOperand(0))->getGlobal();
1616         SDValue Tmp1 = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, TLI.getPointerTy());
1617         SDValue Tmp2 = CurDAG->getTargetGlobalAddress(GV, TLI.getPointerTy());
1618         AddToISelQueue(Chain);
1619         SDValue Ops[] = { Tmp1, Tmp2, Chain };
1620         return CurDAG->getTargetNode(TargetInstrInfo::DECLARE,
1621                                      MVT::Other, Ops, 3);
1622       }
1623       break;
1624     }
1625   }
1626
1627   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1628
1629 #ifndef NDEBUG
1630   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1631   if (ResNode == NULL || ResNode == N.getNode())
1632     DEBUG(N.getNode()->dump(CurDAG));
1633   else
1634     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1635   DOUT << "\n";
1636   Indent -= 2;
1637 #endif
1638
1639   return ResNode;
1640 }
1641
1642 bool X86DAGToDAGISel::
1643 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, char ConstraintCode,
1644                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
1645   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3;
1646   switch (ConstraintCode) {
1647   case 'o':   // offsetable        ??
1648   case 'v':   // not offsetable    ??
1649   default: return true;
1650   case 'm':   // memory
1651     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1652       return true;
1653     break;
1654   }
1655   
1656   OutOps.push_back(Op0);
1657   OutOps.push_back(Op1);
1658   OutOps.push_back(Op2);
1659   OutOps.push_back(Op3);
1660   AddToISelQueue(Op0);
1661   AddToISelQueue(Op1);
1662   AddToISelQueue(Op2);
1663   AddToISelQueue(Op3);
1664   return false;
1665 }
1666
1667 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1668 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1669 ///
1670 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1671   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1672 }