Handle vector move / load which zero the destination register top bits (i.e. movd...
[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/CommandLine.h"
36 #include "llvm/Support/Compiler.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/MathExtras.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   /// SDOperand'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       SDOperand Reg;
64       int FrameIndex;
65     } Base;
66
67     bool isRIPRel;     // RIP as base?
68     unsigned Scale;
69     SDOperand 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   };
82 }
83
84 namespace {
85   //===--------------------------------------------------------------------===//
86   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
87   /// SelectionDAG operations.
88   ///
89   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
90     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
91     /// register should set this to true.
92     bool ContainsFPCode;
93
94     /// FastISel - Enable fast(er) instruction selection.
95     ///
96     bool FastISel;
97
98     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
99     ///
100     X86TargetMachine &TM;
101
102     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
103     /// X86-specific SelectionDAG.
104     X86TargetLowering X86Lowering;
105
106     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
107     /// make the right decision when generating code for different targets.
108     const X86Subtarget *Subtarget;
109
110     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
111     /// base register.
112     unsigned GlobalBaseReg;
113
114   public:
115     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
116       : SelectionDAGISel(X86Lowering),
117         ContainsFPCode(false), FastISel(fast), TM(tm),
118         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
119         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
120
121     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
122       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
123       GlobalBaseReg = 0;
124       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
125     }
126    
127     virtual const char *getPassName() const {
128       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
129     }
130
131     /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
132     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
133     virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG);
134
135     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
136
137     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
138
139 // Include the pieces autogenerated from the target description.
140 #include "X86GenDAGISel.inc"
141
142   private:
143     SDNode *Select(SDOperand N);
144
145     bool MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
146                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
147     bool MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
148                           bool isRoot, unsigned Depth);
149     bool SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
150                     SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
151     bool SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
152                        SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
153     bool SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
154                              SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
155                              SDOperand &Index, SDOperand &Disp,
156                              SDOperand &InChain, SDOperand &OutChain);
157     bool TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
158                      SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
159                      SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
160     void PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG);
161     void PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG);
162
163     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
164     /// inline asm expressions.
165     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op,
166                                               char ConstraintCode,
167                                               std::vector<SDOperand> &OutOps,
168                                               SelectionDAG &DAG);
169     
170     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
171
172     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDOperand &Base, 
173                                    SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
174                                    SDOperand &Disp) {
175       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
176         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
177         AM.Base.Reg;
178       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
179       Index = AM.IndexReg;
180       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
181       // is 32-bit.
182       if (AM.GV)
183         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
184       else if (AM.CP)
185         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32, AM.Align, AM.Disp);
186       else if (AM.ES)
187         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
188       else if (AM.JT != -1)
189         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
190       else
191         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
192     }
193
194     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
195     /// i8.
196     inline SDOperand getI8Imm(unsigned Imm) {
197       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
198     }
199
200     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
201     /// i16.
202     inline SDOperand getI16Imm(unsigned Imm) {
203       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
204     }
205
206     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
207     /// i32.
208     inline SDOperand getI32Imm(unsigned Imm) {
209       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
210     }
211
212     /// getGlobalBaseReg - insert code into the entry mbb to materialize the PIC
213     /// base register.  Return the virtual register that holds this value.
214     SDNode *getGlobalBaseReg();
215
216     /// getTruncate - return an SDNode that implements a subreg based truncate
217     /// of the specified operand to the the specified value type.
218     SDNode *getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT);
219
220 #ifndef NDEBUG
221     unsigned Indent;
222 #endif
223   };
224 }
225
226 /// findFlagUse - Return use of MVT::Flag value produced by the specified SDNode.
227 ///
228 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
229   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
230   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
231     SDNode *User = I->getUser();
232     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
233       SDOperand Op = User->getOperand(i);
234       if (Op.Val == N && Op.ResNo == FlagResNo)
235         return User;
236     }
237   }
238   return NULL;
239 }
240
241 /// findNonImmUse - Return true by reference in "found" if "Use" is an
242 /// non-immediate use of "Def". This function recursively traversing
243 /// up the operand chain ignoring certain nodes.
244 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
245                           SDNode *Root, SDNode *Skip, bool &found,
246                           SmallPtrSet<SDNode*, 16> &Visited) {
247   if (found ||
248       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
249       !Visited.insert(Use))
250     return;
251   
252   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
253     SDNode *N = Use->getOperand(i).Val;
254     if (N == Skip)
255       continue;
256     if (N == Def) {
257       if (Use == ImmedUse)
258         continue;  // We are not looking for immediate use.
259       if (Use == Root) {
260         // Must be a chain reading node where it is possible to reach its own
261         // chain operand through a path started from another operand.
262         assert(Use->getOpcode() == ISD::STORE ||
263                Use->getOpcode() == X86ISD::CMP ||
264                Use->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN ||
265                Use->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_VOID);
266         continue;
267       }
268       found = true;
269       break;
270     }
271
272     // Traverse up the operand chain.
273     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
274   }
275 }
276
277 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
278 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
279 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
280 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
281 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
282 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
283 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
284 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
285 /// its chain operand.
286 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse,
287                                SDNode *Skip = NULL) {
288   SmallPtrSet<SDNode*, 16> Visited;
289   bool found = false;
290   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
291   return found;
292 }
293
294
295 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
296   if (FastISel) return false;
297
298   // If U use can somehow reach N through another path then U can't fold N or
299   // it will create a cycle. e.g. In the following diagram, U can reach N
300   // through X. If N is folded into into U, then X is both a predecessor and
301   // a successor of U.
302   //
303   //         [ N ]
304   //         ^  ^
305   //         |  |
306   //        /   \---
307   //      /        [X]
308   //      |         ^
309   //     [U]--------|
310
311   if (isNonImmUse(Root, N, U))
312     return false;
313
314   // If U produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
315   // would have been "glued" together with its flag use, we need to check if
316   // it might reach N:
317   //
318   //       [ N ]
319   //        ^ ^
320   //        | |
321   //       [U] \--
322   //        ^   [TF]
323   //        |    ^
324   //        |    |
325   //         \  /
326   //          [FU]
327   //
328   // If FU (flag use) indirectly reach N (the load), and U fold N (call it
329   // NU), then TF is a predecessor of FU and a successor of NU. But since
330   // NU and FU are flagged together, this effectively creates a cycle.
331   bool HasFlagUse = false;
332   MVT::ValueType VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
333   while ((VT == MVT::Flag && !Root->use_empty())) {
334     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
335     if (FU == NULL)
336       break;
337     else {
338       Root = FU;
339       HasFlagUse = true;
340     }
341     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
342   }
343
344   if (HasFlagUse)
345     return !isNonImmUse(Root, N, Root, U);
346   return true;
347 }
348
349 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
350 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
351 /// load's chain result.
352 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG &DAG, SDOperand Load,
353                                  SDOperand Store, SDOperand TF) {
354   std::vector<SDOperand> Ops;
355   for (unsigned i = 0, e = TF.Val->getNumOperands(); i != e; ++i)
356     if (Load.Val == TF.Val->getOperand(i).Val)
357       Ops.push_back(Load.Val->getOperand(0));
358     else
359       Ops.push_back(TF.Val->getOperand(i));
360   DAG.UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
361   DAG.UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
362   DAG.UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
363                          Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
364 }
365
366 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
367 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
368 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
369 /// instructions. This is a common case:
370 ///
371 ///     [Load chain]
372 ///         ^
373 ///         |
374 ///       [Load]
375 ///       ^    ^
376 ///       |    |
377 ///      /      \-
378 ///     /         |
379 /// [TokenFactor] [Op]
380 ///     ^          ^
381 ///     |          |
382 ///      \        /
383 ///       \      /
384 ///       [Store]
385 ///
386 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
387 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
388 ///
389 ///     [Load chain]
390 ///         ^
391 ///         |
392 ///    [TokenFactor]
393 ///         ^
394 ///         |
395 ///       [Load]
396 ///       ^    ^
397 ///       |    |
398 ///       |     \- 
399 ///       |       | 
400 ///       |     [Op]
401 ///       |       ^
402 ///       |       |
403 ///       \      /
404 ///        \    /
405 ///       [Store]
406 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG) {
407   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
408          E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
409     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
410       continue;
411     SDOperand Chain = I->getOperand(0);
412     if (Chain.Val->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
413       continue;
414
415     SDOperand N1 = I->getOperand(1);
416     SDOperand N2 = I->getOperand(2);
417     if (MVT::isFloatingPoint(N1.getValueType()) ||
418         MVT::isVector(N1.getValueType()) ||
419         !N1.hasOneUse())
420       continue;
421
422     bool RModW = false;
423     SDOperand Load;
424     unsigned Opcode = N1.Val->getOpcode();
425     switch (Opcode) {
426       case ISD::ADD:
427       case ISD::MUL:
428       case ISD::AND:
429       case ISD::OR:
430       case ISD::XOR:
431       case ISD::ADDC:
432       case ISD::ADDE: {
433         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
434         SDOperand N11 = N1.getOperand(1);
435         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
436           RModW = true;
437         else if (ISD::isNON_EXTLoad(N11.Val)) {
438           RModW = true;
439           std::swap(N10, N11);
440         }
441         RModW = RModW && N10.Val->isOperandOf(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
442           (N10.getOperand(1) == N2) &&
443           (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
444         if (RModW)
445           Load = N10;
446         break;
447       }
448       case ISD::SUB:
449       case ISD::SHL:
450       case ISD::SRA:
451       case ISD::SRL:
452       case ISD::ROTL:
453       case ISD::ROTR:
454       case ISD::SUBC:
455       case ISD::SUBE:
456       case X86ISD::SHLD:
457       case X86ISD::SHRD: {
458         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
459         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
460           RModW = N10.Val->isOperandOf(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
461             (N10.getOperand(1) == N2) &&
462             (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
463         if (RModW)
464           Load = N10;
465         break;
466       }
467     }
468
469     if (RModW) {
470       MoveBelowTokenFactor(DAG, Load, SDOperand(I, 0), Chain);
471       ++NumLoadMoved;
472     }
473   }
474 }
475
476
477 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
478 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
479 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
480 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
481 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
482 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
483 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
484 /// X86 isel pass.
485 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG) {
486   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
487        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ) {
488     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
489     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
490       continue;
491     
492     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
493     // conversion that should not be lowered.
494     MVT::ValueType SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
495     MVT::ValueType DstVT = N->getValueType(0);
496     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
497     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
498     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
499       continue;
500
501     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
502       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
503       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
504         continue;
505       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
506       if (N->getConstantOperandVal(1))
507         continue;
508     }
509    
510     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
511     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
512     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
513     MVT::ValueType MemVT;
514     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
515       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
516     else
517       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
518     
519     SDOperand MemTmp = DAG.CreateStackTemporary(MemVT);
520     
521     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
522     SDOperand Store = DAG.getTruncStore(DAG.getEntryNode(), N->getOperand(0),
523                                         MemTmp, NULL, 0, MemVT);
524     SDOperand Result = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DstVT, Store, MemTmp,
525                                       NULL, 0, MemVT);
526
527     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
528     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
529     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
530     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
531     --I;
532     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(N, 0), Result);
533     
534     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
535     // next node to process, then delete N.
536     ++I;
537     DAG.DeleteNode(N);
538   }  
539 }
540
541 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
542 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
543 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG) {
544   DEBUG(BB->dump());
545   MachineFunction::iterator FirstMBB = BB;
546
547   if (!FastISel)
548     PreprocessForRMW(DAG);
549
550   // FIXME: This should only happen when not -fast.
551   PreprocessForFPConvert(DAG);
552
553   // Codegen the basic block.
554 #ifndef NDEBUG
555   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
556   Indent = 0;
557 #endif
558   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
559 #ifndef NDEBUG
560   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
561 #endif
562
563   DAG.RemoveDeadNodes();
564
565   // Emit machine code to BB.  This can change 'BB' to the last block being 
566   // inserted into.
567   ScheduleAndEmitDAG(DAG);
568   
569   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
570   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
571   // the terminator of the block.
572
573   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
574   // so we always need to do this check.
575   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
576   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
577   // must check all the generated basic blocks.
578
579   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
580   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
581   MachineFunction::iterator MBBI = FirstMBB;
582   MachineFunction::iterator EndMBB = BB; ++EndMBB;
583   for (; MBBI != EndMBB; ++MBBI) {
584     MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
585     
586     // If this block returns, ignore it.  We don't want to insert an FP_REG_KILL
587     // before the return.
588     if (!MBB->empty()) {
589       MachineBasicBlock::iterator EndI = MBB->end();
590       --EndI;
591       if (EndI->getDesc().isReturn())
592         continue;
593     }
594     
595     bool ContainsFPCode = false;
596     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
597          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
598       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
599         const TargetRegisterClass *clas;
600         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
601           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
602             TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
603               ((clas = RegInfo->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) == 
604                  X86::RFP32RegisterClass ||
605                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
606                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
607             ContainsFPCode = true;
608             break;
609           }
610         }
611       }
612     }
613     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
614     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
615     // 80-bit values.
616     if (!ContainsFPCode) {
617       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
618       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
619       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
620       const PHINode *PN;
621       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
622            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
623         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
624              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
625           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
626               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
627               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
628             ContainsFPCode = true;
629             break;
630           }
631         }
632       }
633     }
634     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
635     if (ContainsFPCode) {
636       BuildMI(*MBB, MBBI->getFirstTerminator(),
637               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
638       ++NumFPKill;
639     }
640   }
641 }
642
643 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
644 /// the main function.
645 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
646                                              MachineFrameInfo *MFI) {
647   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
648   if (Subtarget->isTargetCygMing())
649     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
650 }
651
652 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
653   // If this is main, emit special code for main.
654   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
655   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
656     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
657 }
658
659 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
660 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
661 /// addressing mode.
662 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
663                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
664   // Limit recursion.
665   if (Depth > 5)
666     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
667   
668   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
669   if (AM.isRIPRel) {
670     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
671       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
672       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
673         AM.Disp += Val;
674         return false;
675       }
676     }
677     return true;
678   }
679
680   int id = N.Val->getNodeId();
681   bool AlreadySelected = isSelected(id); // Already selected, not yet replaced.
682
683   switch (N.getOpcode()) {
684   default: break;
685   case ISD::Constant: {
686     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
687     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
688       AM.Disp += Val;
689       return false;
690     }
691     break;
692   }
693
694   case X86ISD::Wrapper: {
695     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
696     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
697     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
698     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
699                     AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
700       break;
701     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
702       break;
703     // If value is available in a register both base and index components have
704     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
705     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
706     if (!AlreadySelected || (AM.Base.Reg.Val && AM.IndexReg.Val)) {
707       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
708       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
709         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
710         AM.GV = GV;
711         AM.Disp += G->getOffset();
712         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
713           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
714         return false;
715       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
716         AM.CP = CP->getConstVal();
717         AM.Align = CP->getAlignment();
718         AM.Disp += CP->getOffset();
719         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
720           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
721         return false;
722       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
723         AM.ES = S->getSymbol();
724         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
725           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
726         return false;
727       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
728         AM.JT = J->getIndex();
729         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
730           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
731         return false;
732       }
733     }
734     break;
735   }
736
737   case ISD::FrameIndex:
738     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase && AM.Base.Reg.Val == 0) {
739       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
740       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
741       return false;
742     }
743     break;
744
745   case ISD::SHL:
746     if (AlreadySelected || AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
747       break;
748       
749     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1))) {
750       unsigned Val = CN->getValue();
751       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
752         AM.Scale = 1 << Val;
753         SDOperand ShVal = N.Val->getOperand(0);
754
755         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
756         // value is an add of something and a constant, we can fold the
757         // constant into the disp field here.
758         if (ShVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
759             isa<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1))) {
760           AM.IndexReg = ShVal.Val->getOperand(0);
761           ConstantSDNode *AddVal =
762             cast<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1));
763           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getValue() << Val);
764           if (isInt32(Disp))
765             AM.Disp = Disp;
766           else
767             AM.IndexReg = ShVal;
768         } else {
769           AM.IndexReg = ShVal;
770         }
771         return false;
772       }
773     break;
774     }
775
776   case ISD::SMUL_LOHI:
777   case ISD::UMUL_LOHI:
778     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
779     if (N.ResNo != 0) break;
780     // FALL THROUGH
781   case ISD::MUL:
782     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
783     if (!AlreadySelected &&
784         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
785         AM.Base.Reg.Val == 0 &&
786         AM.IndexReg.Val == 0 &&
787         !AM.isRIPRel) {
788       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1)))
789         if (CN->getValue() == 3 || CN->getValue() == 5 || CN->getValue() == 9) {
790           AM.Scale = unsigned(CN->getValue())-1;
791
792           SDOperand MulVal = N.Val->getOperand(0);
793           SDOperand Reg;
794
795           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
796           // value is an add of something and a constant, we can fold the
797           // constant into the disp field here.
798           if (MulVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
799               isa<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1))) {
800             Reg = MulVal.Val->getOperand(0);
801             ConstantSDNode *AddVal =
802               cast<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1));
803             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getValue() * CN->getValue();
804             if (isInt32(Disp))
805               AM.Disp = Disp;
806             else
807               Reg = N.Val->getOperand(0);
808           } else {
809             Reg = N.Val->getOperand(0);
810           }
811
812           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
813           return false;
814         }
815     }
816     break;
817
818   case ISD::ADD:
819     if (!AlreadySelected) {
820       X86ISelAddressMode Backup = AM;
821       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
822           !MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
823         return false;
824       AM = Backup;
825       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
826           !MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
827         return false;
828       AM = Backup;
829     }
830     break;
831
832   case ISD::OR:
833     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
834     if (AlreadySelected) break;
835       
836     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
837       X86ISelAddressMode Backup = AM;
838       // Start with the LHS as an addr mode.
839       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
840           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
841           AM.GV == NULL &&
842           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
843           isInt32(AM.Disp + CN->getSignExtended()) &&
844           // Check to see if the LHS & C is zero.
845           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getAPIntValue())) {
846         AM.Disp += CN->getValue();
847         return false;
848       }
849       AM = Backup;
850     }
851     break;
852       
853   case ISD::AND: {
854     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
855     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
856     if (AlreadySelected) break;
857     SDOperand Shift = N.getOperand(0);
858     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
859     
860     // Scale must not be used already.
861     if (AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1) break;
862
863     // Not when RIP is used as the base.
864     if (AM.isRIPRel) break;
865       
866     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
867     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
868     if (!C1 || !C2) break;
869
870     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
871     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
872     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
873     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
874       break;
875     
876     // Verify that the shift amount is something we can fold.
877     unsigned ShiftCst = C1->getValue();
878     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
879       break;
880     
881     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
882     SDOperand NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, N.getValueType(),
883                                            SDOperand(C2, 0), SDOperand(C1, 0));
884     SDOperand NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, N.getValueType(),
885                                        Shift.getOperand(0), NewANDMask);
886     NewANDMask.Val->setNodeId(Shift.Val->getNodeId());
887     NewAND.Val->setNodeId(N.Val->getNodeId());
888     
889     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
890     AM.IndexReg = NewAND;
891     return false;
892   }
893   }
894
895   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
896 }
897
898 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
899 /// specified addressing mode without any further recursion.
900 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
901                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
902   // Is the base register already occupied?
903   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.Val) {
904     // If so, check to see if the scale index register is set.
905     if (AM.IndexReg.Val == 0 && !AM.isRIPRel) {
906       AM.IndexReg = N;
907       AM.Scale = 1;
908       return false;
909     }
910
911     // Otherwise, we cannot select it.
912     return true;
913   }
914
915   // Default, generate it as a register.
916   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
917   AM.Base.Reg = N;
918   return false;
919 }
920
921 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
922 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
923 /// match by reference.
924 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
925                                  SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
926                                  SDOperand &Disp) {
927   X86ISelAddressMode AM;
928   if (MatchAddress(N, AM))
929     return false;
930
931   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
932   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
933     if (!AM.Base.Reg.Val)
934       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
935   }
936
937   if (!AM.IndexReg.Val)
938     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
939
940   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
941   return true;
942 }
943
944 /// isZeroNode - Returns true if Elt is a constant zero or a floating point
945 /// constant +0.0.
946 static inline bool isZeroNode(SDOperand Elt) {
947   return ((isa<ConstantSDNode>(Elt) &&
948   cast<ConstantSDNode>(Elt)->getValue() == 0) ||
949   (isa<ConstantFPSDNode>(Elt) &&
950   cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().isPosZero()));
951 }
952
953
954 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
955 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
956 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
957 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
958                                           SDOperand N, SDOperand &Base,
959                                           SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
960                                           SDOperand &Disp, SDOperand &InChain,
961                                           SDOperand &OutChain) {
962   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
963     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
964     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.Val) &&
965         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
966         N.hasOneUse() &&
967         CanBeFoldedBy(N.Val, Pred.Val, Op.Val)) {
968       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
969       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
970         return false;
971       OutChain = LD->getChain();
972       return true;
973     }
974   }
975
976   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
977   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
978   if (N.getOpcode() == X86ISD::ZEXT_VMOVL && N.Val->hasOneUse() &&
979       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
980       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
981       N.getOperand(0).Val->hasOneUse() &&
982       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).Val) &&
983       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse()) {
984     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
985     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
986     if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
987       return false;
988     OutChain = LD->getChain();
989     InChain = SDOperand(LD, 1);
990     return true;
991   }
992   return false;
993 }
994
995
996 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
997 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
998 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N,
999                                     SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1000                                     SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1001   X86ISelAddressMode AM;
1002   if (MatchAddress(N, AM))
1003     return false;
1004
1005   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
1006   unsigned Complexity = 0;
1007   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1008     if (AM.Base.Reg.Val)
1009       Complexity = 1;
1010     else
1011       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1012   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1013     Complexity = 4;
1014
1015   if (AM.IndexReg.Val)
1016     Complexity++;
1017   else
1018     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1019
1020   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1021   // a simple shift.
1022   if (AM.Scale > 1)
1023     Complexity++;
1024
1025   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1026   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1027   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1028   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1029   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1030   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
1031     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1032     // addresses.
1033     if (Subtarget->is64Bit())
1034       Complexity = 4;
1035     else
1036       Complexity += 2;
1037   }
1038
1039   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
1040     Complexity++;
1041
1042   if (Complexity > 2) {
1043     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1044     return true;
1045   }
1046   return false;
1047 }
1048
1049 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
1050                                   SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1051                                   SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1052   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.Val) &&
1053       N.hasOneUse() &&
1054       CanBeFoldedBy(N.Val, P.Val, P.Val))
1055     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1056   return false;
1057 }
1058
1059 /// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
1060 /// base address to use for accessing globals into a register.
1061 ///
1062 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1063   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
1064   if (!GlobalBaseReg) {
1065     // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
1066     MachineFunction *MF = BB->getParent();
1067     MachineBasicBlock &FirstMBB = MF->front();
1068     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
1069     MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
1070     unsigned PC = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1071     
1072     const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1073     // Operand of MovePCtoStack is completely ignored by asm printer. It's
1074     // only used in JIT code emission as displacement to pc.
1075     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::MOVPC32r), PC).addImm(0);
1076     
1077     // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
1078     // not to pc, but to _GLOBAL_ADDRESS_TABLE_ external
1079     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
1080         Subtarget->isPICStyleGOT()) {
1081       GlobalBaseReg = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1082       BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg)
1083         .addReg(PC).addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_");
1084     } else {
1085       GlobalBaseReg = PC;
1086     }
1087     
1088   }
1089   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).Val;
1090 }
1091
1092 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1093   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1094     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1095          "Node doesn't have a token chain argument!");
1096   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).Val);
1097 }
1098
1099 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT) {
1100     SDOperand SRIdx;
1101     switch (VT) {
1102     case MVT::i8:
1103       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1104       // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1105       if (!Subtarget->is64Bit()) { 
1106         unsigned Opc;
1107         MVT::ValueType VT;
1108         switch (N0.getValueType()) {
1109         default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1110         case MVT::i16:
1111           Opc = X86::MOV16to16_;
1112           VT = MVT::i16;
1113           break;
1114         case MVT::i32:
1115           Opc = X86::MOV32to32_;
1116           VT = MVT::i32;
1117           break;
1118         }
1119         N0 = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Flag, N0), 0);
1120         return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1121                                      VT, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1122       }
1123       break;
1124     case MVT::i16:
1125       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1126       break;
1127     case MVT::i32:
1128       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1129       break;
1130     default: assert(0 && "Unknown truncate!"); break;
1131     }
1132     return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, VT, N0, SRIdx);
1133 }
1134
1135
1136 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDOperand N) {
1137   SDNode *Node = N.Val;
1138   MVT::ValueType NVT = Node->getValueType(0);
1139   unsigned Opc, MOpc;
1140   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1141
1142 #ifndef NDEBUG
1143   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1144   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1145   DOUT << "\n";
1146   Indent += 2;
1147 #endif
1148
1149   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < X86ISD::FIRST_NUMBER) {
1150 #ifndef NDEBUG
1151     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1152     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1153     DOUT << "\n";
1154     Indent -= 2;
1155 #endif
1156     return NULL;   // Already selected.
1157   }
1158
1159   switch (Opcode) {
1160     default: break;
1161     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1162       return getGlobalBaseReg();
1163
1164     // FIXME: This is a workaround for a tblgen problem: rdar://5791600
1165     case X86ISD::RET_FLAG:
1166       if (ConstantSDNode *Amt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
1167         if (Amt->getSignExtended() != 0) break;
1168         
1169         // Match (X86retflag 0).
1170         SDOperand Chain = N.getOperand(0);
1171         bool HasInFlag = N.getOperand(N.getNumOperands()-1).getValueType()
1172                           == MVT::Flag;
1173         SmallVector<SDOperand, 8> Ops0;
1174         AddToISelQueue(Chain);
1175         SDOperand InFlag(0, 0);
1176         if (HasInFlag) {
1177           InFlag = N.getOperand(N.getNumOperands()-1);
1178           AddToISelQueue(InFlag);
1179         }
1180         for (unsigned i = 2, e = N.getNumOperands()-(HasInFlag?1:0); i != e;
1181              ++i) {
1182           AddToISelQueue(N.getOperand(i));
1183           Ops0.push_back(N.getOperand(i));
1184         }
1185         Ops0.push_back(Chain);
1186         if (HasInFlag)
1187           Ops0.push_back(InFlag);
1188         return CurDAG->getTargetNode(X86::RET, MVT::Other,
1189                                      &Ops0[0], Ops0.size());
1190       }
1191       break;
1192       
1193     case ISD::ADD: {
1194       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1195       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1196       // LEA32r X+c.
1197       // In 64-bit small code size mode, use LEA to take advantage of
1198       // RIP-relative addressing.
1199       if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
1200         break;
1201       MVT::ValueType PtrVT = TLI.getPointerTy();
1202       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
1203       SDOperand N1 = N.getOperand(1);
1204       if (N.Val->getValueType(0) == PtrVT &&
1205           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1206           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1207         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue();
1208         SDOperand C(0, 0);
1209         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1210         if (GlobalAddressSDNode *G =
1211             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1212           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1213                                              G->getOffset() + Offset);
1214         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1215                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1216           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1217                                             CP->getAlignment(),
1218                                             CP->getOffset()+Offset);
1219         }
1220
1221         if (C.Val) {
1222           if (Subtarget->is64Bit()) {
1223             SDOperand Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1224                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1225             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::LEA64r, MVT::i64, Ops, 4);
1226           } else
1227             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1228         }
1229       }
1230
1231       // Other cases are handled by auto-generated code.
1232       break;
1233     }
1234
1235     case ISD::SMUL_LOHI:
1236     case ISD::UMUL_LOHI: {
1237       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1238       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1239
1240       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1241       if (!isSigned)
1242         switch (NVT) {
1243         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1244         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1245         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1246         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1247         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1248         }
1249       else
1250         switch (NVT) {
1251         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1252         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1253         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1254         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1255         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1256         }
1257
1258       unsigned LoReg, HiReg;
1259       switch (NVT) {
1260       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1261       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1262       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1263       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1264       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1265       }
1266
1267       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1268       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1269       // multiplty is commmutative
1270       if (!foldedLoad) {
1271         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1272         if (foldedLoad)
1273           std::swap(N0, N1);
1274       }
1275
1276       AddToISelQueue(N0);
1277       SDOperand InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg,
1278                                               N0, SDOperand()).getValue(1);
1279
1280       if (foldedLoad) {
1281         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1282         AddToISelQueue(Tmp0);
1283         AddToISelQueue(Tmp1);
1284         AddToISelQueue(Tmp2);
1285         AddToISelQueue(Tmp3);
1286         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1287         SDNode *CNode =
1288           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1289         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1290         // Update the chain.
1291         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1292       } else {
1293         AddToISelQueue(N1);
1294         InFlag =
1295           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1296       }
1297
1298       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1299       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1300         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1301                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1302         InFlag = Result.getValue(2);
1303         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1304 #ifndef NDEBUG
1305         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1306         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1307         DOUT << "\n";
1308 #endif
1309       }
1310       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1311       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1312         SDOperand Result;
1313         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1314           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1315           // Shift it down 8 bits.
1316           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1317                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1318           InFlag = Result.getValue(2);
1319           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1320                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1321           // Then truncate it down to i8.
1322           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1323           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1324                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1325         } else {
1326           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1327                                           HiReg, NVT, InFlag);
1328           InFlag = Result.getValue(2);
1329         }
1330         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1331 #ifndef NDEBUG
1332         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1333         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1334         DOUT << "\n";
1335 #endif
1336       }
1337
1338 #ifndef NDEBUG
1339       Indent -= 2;
1340 #endif
1341
1342       return NULL;
1343     }
1344       
1345     case ISD::SDIVREM:
1346     case ISD::UDIVREM: {
1347       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1348       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1349
1350       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1351       if (!isSigned)
1352         switch (NVT) {
1353         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1354         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1355         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1356         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1357         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1358         }
1359       else
1360         switch (NVT) {
1361         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1362         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1363         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1364         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1365         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1366         }
1367
1368       unsigned LoReg, HiReg;
1369       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1370       switch (NVT) {
1371       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1372       case MVT::i8:
1373         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1374         ClrOpcode  = 0;
1375         SExtOpcode = X86::CBW;
1376         break;
1377       case MVT::i16:
1378         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1379         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1380         SExtOpcode = X86::CWD;
1381         break;
1382       case MVT::i32:
1383         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1384         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1385         SExtOpcode = X86::CDQ;
1386         break;
1387       case MVT::i64:
1388         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1389         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1390         SExtOpcode = X86::CQO;
1391         break;
1392       }
1393
1394       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1395       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1396
1397       SDOperand InFlag;
1398       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1399         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1400         // clear the upper 8 bits (AH).
1401         SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1402         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1403           SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1404           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1405           AddToISelQueue(Tmp0);
1406           AddToISelQueue(Tmp1);
1407           AddToISelQueue(Tmp2);
1408           AddToISelQueue(Tmp3);
1409           Move =
1410             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1411                                             Ops, 5), 0);
1412           Chain = Move.getValue(1);
1413           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1414         } else {
1415           AddToISelQueue(N0);
1416           Move =
1417             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1418           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1419         }
1420         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, SDOperand());
1421         InFlag = Chain.getValue(1);
1422       } else {
1423         AddToISelQueue(N0);
1424         InFlag =
1425           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(),
1426                                LoReg, N0, SDOperand()).getValue(1);
1427         if (isSigned) {
1428           // Sign extend the low part into the high part.
1429           InFlag =
1430             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1431         } else {
1432           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1433           SDOperand ClrNode = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1434           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg,
1435                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1436         }
1437       }
1438
1439       if (foldedLoad) {
1440         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1441         AddToISelQueue(Tmp0);
1442         AddToISelQueue(Tmp1);
1443         AddToISelQueue(Tmp2);
1444         AddToISelQueue(Tmp3);
1445         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1446         SDNode *CNode =
1447           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1448         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1449         // Update the chain.
1450         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1451       } else {
1452         AddToISelQueue(N1);
1453         InFlag =
1454           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1455       }
1456
1457       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1458       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1459         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1460                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1461         InFlag = Result.getValue(2);
1462         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1463 #ifndef NDEBUG
1464         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1465         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1466         DOUT << "\n";
1467 #endif
1468       }
1469       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1470       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1471         SDOperand Result;
1472         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1473           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1474           // Shift it down 8 bits.
1475           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1476                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1477           InFlag = Result.getValue(2);
1478           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1479                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1480           // Then truncate it down to i8.
1481           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1482           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1483                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1484         } else {
1485           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1486                                           HiReg, NVT, InFlag);
1487           InFlag = Result.getValue(2);
1488         }
1489         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1490 #ifndef NDEBUG
1491         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1492         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1493         DOUT << "\n";
1494 #endif
1495       }
1496
1497 #ifndef NDEBUG
1498       Indent -= 2;
1499 #endif
1500
1501       return NULL;
1502     }
1503
1504     case ISD::ANY_EXTEND: {
1505       // Check if the type  extended to supports subregs.
1506       if (NVT == MVT::i8)
1507         break;
1508       
1509       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1510       // Get the subregsiter index for the type to extend.
1511       MVT::ValueType N0VT = N0.getValueType();
1512       unsigned Idx = (N0VT == MVT::i32) ? X86::SUBREG_32BIT :
1513                       (N0VT == MVT::i16) ? X86::SUBREG_16BIT :
1514                         (Subtarget->is64Bit()) ? X86::SUBREG_8BIT : 0;
1515       
1516       // If we don't have a subreg Idx, let generated ISel have a try.
1517       if (Idx == 0)
1518         break;
1519         
1520       // If we have an index, generate an insert_subreg into undef.
1521       AddToISelQueue(N0);
1522       SDOperand Undef = 
1523         SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::IMPLICIT_DEF, NVT), 0);
1524       SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(Idx, MVT::i32);
1525       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::INSERT_SUBREG,
1526                                               NVT, Undef, N0, SRIdx);
1527
1528 #ifndef NDEBUG
1529       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1530       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1531       DOUT << "\n";
1532       Indent -= 2;
1533 #endif
1534       return ResNode;
1535     }
1536     
1537     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1538       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1539       AddToISelQueue(N0);
1540       
1541       MVT::ValueType SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1542       SDOperand TruncOp = SDOperand(getTruncate(N0, SVT), 0);
1543       unsigned Opc = 0;
1544       switch (NVT) {
1545       case MVT::i16:
1546         if (SVT == MVT::i8) Opc = X86::MOVSX16rr8;
1547         else assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1548         break;
1549       case MVT::i32:
1550         switch (SVT) {
1551         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX32rr8;  break;
1552         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX32rr16; break;
1553         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1554         }
1555         break;
1556       case MVT::i64:
1557         switch (SVT) {
1558         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX64rr8;  break;
1559         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX64rr16; break;
1560         case MVT::i32: Opc = X86::MOVSX64rr32; break;
1561         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1562         }
1563         break;
1564       default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1565       }
1566       
1567       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1568       
1569 #ifndef NDEBUG
1570       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1571       DEBUG(TruncOp.Val->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       break;
1580     }
1581     
1582     case ISD::TRUNCATE: {
1583       SDOperand Input = Node->getOperand(0);
1584       AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1585       SDNode *ResNode = getTruncate(Input, NVT);
1586       
1587 #ifndef NDEBUG
1588         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1589         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1590         DOUT << "\n";
1591         Indent -= 2;
1592 #endif
1593       return ResNode;
1594       break;
1595     }
1596   }
1597
1598   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1599
1600 #ifndef NDEBUG
1601   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1602   if (ResNode == NULL || ResNode == N.Val)
1603     DEBUG(N.Val->dump(CurDAG));
1604   else
1605     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1606   DOUT << "\n";
1607   Indent -= 2;
1608 #endif
1609
1610   return ResNode;
1611 }
1612
1613 bool X86DAGToDAGISel::
1614 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op, char ConstraintCode,
1615                              std::vector<SDOperand> &OutOps, SelectionDAG &DAG){
1616   SDOperand Op0, Op1, Op2, Op3;
1617   switch (ConstraintCode) {
1618   case 'o':   // offsetable        ??
1619   case 'v':   // not offsetable    ??
1620   default: return true;
1621   case 'm':   // memory
1622     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1623       return true;
1624     break;
1625   }
1626   
1627   OutOps.push_back(Op0);
1628   OutOps.push_back(Op1);
1629   OutOps.push_back(Op2);
1630   OutOps.push_back(Op3);
1631   AddToISelQueue(Op0);
1632   AddToISelQueue(Op1);
1633   AddToISelQueue(Op2);
1634   AddToISelQueue(Op3);
1635   return false;
1636 }
1637
1638 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1639 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1640 ///
1641 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1642   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1643 }