lib/Target/X86/X86ISelSimple.cpp

   1 //===-- InstSelectSimple.cpp - A simple instruction selector for x86 ------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines a simple peephole instruction selector for the x86 target
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86.h"
  15 #include "X86InstrBuilder.h"
  16 #include "X86InstrInfo.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Function.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/IntrinsicLowering.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  28 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  30 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 using namespace llvm;
  33
  34 //#define SMART_FP 1
  35
  36 /// BMI - A special BuildMI variant that takes an iterator to insert the
  37 /// instruction at as well as a basic block.  This is the version for when you
  38 /// have a destination register in mind.
  39 inline static MachineInstrBuilder BMI(MachineBasicBlock *MBB,
  40                                       MachineBasicBlock::iterator &I,
  41                                       int Opcode, unsigned NumOperands,
  42                                       unsigned DestReg) {
  43   assert(I >= MBB->begin() && I <= MBB->end() && "Bad iterator!");
  44   MachineInstr *MI = new MachineInstr(Opcode, NumOperands+1, true, true);
  45   I = MBB->insert(I, MI)+1;
  46   return MachineInstrBuilder(MI).addReg(DestReg, MOTy::Def);
  47 }
  48
  49 /// BMI - A special BuildMI variant that takes an iterator to insert the
  50 /// instruction at as well as a basic block.
  51 inline static MachineInstrBuilder BMI(MachineBasicBlock *MBB,
  52                                       MachineBasicBlock::iterator &I,
  53                                       int Opcode, unsigned NumOperands) {
  54   assert(I >= MBB->begin() && I <= MBB->end() && "Bad iterator!");
  55   MachineInstr *MI = new MachineInstr(Opcode, NumOperands, true, true);
  56   I = MBB->insert(I, MI)+1;
  57   return MachineInstrBuilder(MI);
  58 }
  59
  60
  61 namespace {
  62   struct ISel : public FunctionPass, InstVisitor<ISel> {
  63     TargetMachine &TM;
  64     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
  65     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
  66     int VarArgsFrameIndex;              // FrameIndex for start of varargs area
  67
  68     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
  69
  70     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
  71     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
  72
  73     ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
  74
  75     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
  76     /// the entire function.
  77     ///
  78     bool runOnFunction(Function &Fn) {
  79       // First pass over the function, lower any unknown intrinsic functions
  80       // with the IntrinsicLowering class.
  81       LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Fn);
  82
  83       F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
  84
  85       // Create all of the machine basic blocks for the function...
  86       for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
  87         F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
  88
  89       BB = &F->front();
  90
  91       // Copy incoming arguments off of the stack...
  92       LoadArgumentsToVirtualRegs(Fn);
  93
  94       // Instruction select everything except PHI nodes
  95       visit(Fn);
  96
  97       // Select the PHI nodes
  98       SelectPHINodes();
  99
 100       RegMap.clear();
 101       MBBMap.clear();
 102       F = 0;
 103       // We always build a machine code representation for the function
 104       return true;
 105     }
 106
 107     virtual const char *getPassName() const {
 108       return "X86 Simple Instruction Selection";
 109     }
 110
 111     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
 112     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
 113     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
 114     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
 115     ///
 116     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
 117       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
 118     }
 119
 120     /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
 121     /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
 122     /// equivalent LLVM code.
 123     void LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F);
 124
 125     /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function
 126     /// from the stack into virtual registers.
 127     ///
 128     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &F);
 129
 130     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 131     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
 132     /// not the current one.
 133     ///
 134     void SelectPHINodes();
 135
 136     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
 137     // fixed X86 code for each instruction.
 138     //
 139
 140     // Control flow operators
 141     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 142     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 143
 144     struct ValueRecord {
 145       Value *Val;
 146       unsigned Reg;
 147       const Type *Ty;
 148       ValueRecord(unsigned R, const Type *T) : Val(0), Reg(R), Ty(T) {}
 149       ValueRecord(Value *V) : Val(V), Reg(0), Ty(V->getType()) {}
 150     };
 151     void doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
 152                 const std::vector<ValueRecord> &Args);
 153     void visitCallInst(CallInst &I);
 154     void visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &I);
 155
 156     // Arithmetic operators
 157     void visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OpcodeClass);
 158     void visitAdd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 0); }
 159     void visitSub(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 1); }
 160     void doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 161                     unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 162                     unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg);
 163     void doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
 164                          MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 165                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 166                          unsigned Op0Reg, unsigned Op1Val);
 167     void visitMul(BinaryOperator &B);
 168
 169     void visitDiv(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 170     void visitRem(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 171     void visitDivRem(BinaryOperator &B);
 172
 173     // Bitwise operators
 174     void visitAnd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 2); }
 175     void visitOr (BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 3); }
 176     void visitXor(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 4); }
 177
 178     // Comparison operators...
 179     void visitSetCondInst(SetCondInst &I);
 180     unsigned EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 181                             MachineBasicBlock *MBB,
 182                             MachineBasicBlock::iterator &MBBI);
 183
 184     // Memory Instructions
 185     void visitLoadInst(LoadInst &I);
 186     void visitStoreInst(StoreInst &I);
 187     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 188     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 189     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 190     void visitFreeInst(FreeInst &I);
 191
 192     // Other operators
 193     void visitShiftInst(ShiftInst &I);
 194     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
 195     void visitCastInst(CastInst &I);
 196     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 197     void visitVAArgInst(VAArgInst &I);
 198
 199     void visitInstruction(Instruction &I) {
 200       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
 201       abort();
 202     }
 203
 204     /// promote32 - Make a value 32-bits wide, and put it somewhere.
 205     ///
 206     void promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR);
 207
 208     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
 209     /// constant expression GEP support.
 210     ///
 211     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator&IP,
 212                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
 213                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
 214
 215     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
 216     /// constant expression cast support.
 217     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator&IP,
 218                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
 219
 220     /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
 221     /// and constant expression support.
 222     void emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
 223                                    MachineBasicBlock::iterator &IP,
 224                                    Value *Op0, Value *Op1,
 225                                    unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
 226
 227     void emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
 228                              MachineBasicBlock::iterator &IP,
 229                              unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg, bool isDiv,
 230                              const Type *Ty, unsigned TargetReg);
 231
 232     /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
 233     /// constant expression support.
 234     void emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *BB,
 235                             MachineBasicBlock::iterator &IP,
 236                             Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
 237                             unsigned TargetReg);
 238
 239     /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
 240     /// constant expression support.
 241     void emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 242                             MachineBasicBlock::iterator &IP,
 243                             Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
 244                             const Type *ResultTy, unsigned DestReg);
 245
 246
 247     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 248     /// specified constant into the specified register.
 249     ///
 250     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 251                                 MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 252                                 Constant *C, unsigned Reg);
 253
 254     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
 255     /// yet used.
 256     ///
 257     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
 258     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
 259     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
 260     /// of the long value.
 261     ///
 262     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
 263       assert(dynamic_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
 264              "Current target doesn't have X86 reg info??");
 265       const X86RegisterInfo *MRI =
 266         static_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
 267       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
 268         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
 269         // Create the lower part
 270         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 271         // Create the upper part.
 272         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
 273       }
 274
 275       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
 276       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
 277       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 278     }
 279
 280     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.  This
 281     /// is guaranteed to produce the same register number for a particular value
 282     /// every time it is queried.
 283     ///
 284     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
 285     unsigned getReg(Value *V) {
 286       // Just append to the end of the current bb.
 287       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
 288       return getReg(V, BB, It);
 289     }
 290     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
 291                     MachineBasicBlock::iterator &IPt) {
 292       unsigned &Reg = RegMap[V];
 293       if (Reg == 0) {
 294         Reg = makeAnotherReg(V->getType());
 295         RegMap[V] = Reg;
 296       }
 297
 298       // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
 299       // the register here...
 300       //
 301       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 302         copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
 303         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this constant if ref'd again
 304       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 305         // Move the address of the global into the register
 306         BMI(MBB, IPt, X86::MOVir32, 1, Reg).addGlobalAddress(GV);
 307         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this address if ref'd again
 308       }
 309
 310       return Reg;
 311     }
 312   };
 313 }
 314
 315 /// TypeClass - Used by the X86 backend to group LLVM types by their basic X86
 316 /// Representation.
 317 ///
 318 enum TypeClass {
 319   cByte, cShort, cInt, cFP, cLong
 320 };
 321
 322 /// getClass - Turn a primitive type into a "class" number which is based on the
 323 /// size of the type, and whether or not it is floating point.
 324 ///
 325 static inline TypeClass getClass(const Type *Ty) {
 326   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 327   case Type::SByteTyID:
 328   case Type::UByteTyID:   return cByte;      // Byte operands are class #0
 329   case Type::ShortTyID:
 330   case Type::UShortTyID:  return cShort;     // Short operands are class #1
 331   case Type::IntTyID:
 332   case Type::UIntTyID:
 333   case Type::PointerTyID: return cInt;       // Int's and pointers are class #2
 334
 335   case Type::FloatTyID:
 336   case Type::DoubleTyID:  return cFP;        // Floating Point is #3
 337
 338   case Type::LongTyID:
 339   case Type::ULongTyID:   return cLong;      // Longs are class #4
 340   default:
 341     assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 342     return cByte;  // not reached
 343   }
 344 }
 345
 346 // getClassB - Just like getClass, but treat boolean values as bytes.
 347 static inline TypeClass getClassB(const Type *Ty) {
 348   if (Ty == Type::BoolTy) return cByte;
 349   return getClass(Ty);
 350 }
 351
 352
 353 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 354 /// specified constant into the specified register.
 355 ///
 356 void ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 357                                   MachineBasicBlock::iterator &IP,
 358                                   Constant *C, unsigned R) {
 359   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 360     unsigned Class = 0;
 361     switch (CE->getOpcode()) {
 362     case Instruction::GetElementPtr:
 363       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
 364                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
 365       return;
 366     case Instruction::Cast:
 367       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
 368       return;
 369
 370     case Instruction::Xor: ++Class; // FALL THROUGH
 371     case Instruction::Or:  ++Class; // FALL THROUGH
 372     case Instruction::And: ++Class; // FALL THROUGH
 373     case Instruction::Sub: ++Class; // FALL THROUGH
 374     case Instruction::Add:
 375       emitSimpleBinaryOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 376                                 Class, R);
 377       return;
 378
 379     case Instruction::Mul: {
 380       unsigned Op0Reg = getReg(CE->getOperand(0), MBB, IP);
 381       unsigned Op1Reg = getReg(CE->getOperand(1), MBB, IP);
 382       doMultiply(MBB, IP, R, CE->getType(), Op0Reg, Op1Reg);
 383       return;
 384     }
 385     case Instruction::Div:
 386     case Instruction::Rem: {
 387       unsigned Op0Reg = getReg(CE->getOperand(0), MBB, IP);
 388       unsigned Op1Reg = getReg(CE->getOperand(1), MBB, IP);
 389       emitDivRemOperation(MBB, IP, Op0Reg, Op1Reg,
 390                           CE->getOpcode() == Instruction::Div,
 391                           CE->getType(), R);
 392       return;
 393     }
 394
 395     case Instruction::SetNE:
 396     case Instruction::SetEQ:
 397     case Instruction::SetLT:
 398     case Instruction::SetGT:
 399     case Instruction::SetLE:
 400     case Instruction::SetGE:
 401       emitSetCCOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 402                          CE->getOpcode(), R);
 403       return;
 404
 405     case Instruction::Shl:
 406     case Instruction::Shr:
 407       emitShiftOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 408                          CE->getOpcode() == Instruction::Shl, CE->getType(), R);
 409       return;
 410
 411     default:
 412       std::cerr << "Offending expr: " << C << "\n";
 413       assert(0 && "Constant expression not yet handled!\n");
 414     }
 415   }
 416
 417   if (C->getType()->isIntegral()) {
 418     unsigned Class = getClassB(C->getType());
 419
 420     if (Class == cLong) {
 421       // Copy the value into the register pair.
 422       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
 423       BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R).addZImm(Val & 0xFFFFFFFF);
 424       BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R+1).addZImm(Val >> 32);
 425       return;
 426     }
 427
 428     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
 429
 430     static const unsigned IntegralOpcodeTab[] = {
 431       X86::MOVir8, X86::MOVir16, X86::MOVir32
 432     };
 433
 434     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
 435       BMI(MBB, IP, X86::MOVir8, 1, R).addZImm(C == ConstantBool::True);
 436     } else {
 437       ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
 438       BMI(MBB, IP, IntegralOpcodeTab[Class], 1, R).addZImm(CI->getRawValue());
 439     }
 440   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 441     double Value = CFP->getValue();
 442     if (Value == +0.0)
 443       BMI(MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
 444     else if (Value == +1.0)
 445       BMI(MBB, IP, X86::FLD1, 0, R);
 446     else {
 447       // Otherwise we need to spill the constant to memory...
 448       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
 449       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
 450       const Type *Ty = CFP->getType();
 451
 452       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
 453       unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FLDr32 : X86::FLDr64;
 454       addConstantPoolReference(BMI(MBB, IP, LoadOpcode, 4, R), CPI);
 455     }
 456
 457   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
 458     // Copy zero (null pointer) to the register.
 459     BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R).addZImm(0);
 460   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(C)) {
 461     unsigned SrcReg = getReg(CPR->getValue(), MBB, IP);
 462     BMI(MBB, IP, X86::MOVrr32, 1, R).addReg(SrcReg);
 463   } else {
 464     std::cerr << "Offending constant: " << C << "\n";
 465     assert(0 && "Type not handled yet!");
 466   }
 467 }
 468
 469 /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function from
 470 /// the stack into virtual registers.
 471 ///
 472 void ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &Fn) {
 473   // Emit instructions to load the arguments...  On entry to a function on the
 474   // X86, the stack frame looks like this:
 475   //
 476   // [ESP] -- return address
 477   // [ESP + 4] -- first argument (leftmost lexically)
 478   // [ESP + 8] -- second argument, if first argument is four bytes in size
 479   //    ...
 480   //
 481   unsigned ArgOffset = 0;   // Frame mechanisms handle retaddr slot
 482   MachineFrameInfo *MFI = F->getFrameInfo();
 483
 484   for (Function::aiterator I = Fn.abegin(), E = Fn.aend(); I != E; ++I) {
 485     unsigned Reg = getReg(*I);
 486
 487     int FI;          // Frame object index
 488     switch (getClassB(I->getType())) {
 489     case cByte:
 490       FI = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 491       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr8, 4, Reg), FI);
 492       break;
 493     case cShort:
 494       FI = MFI->CreateFixedObject(2, ArgOffset);
 495       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr16, 4, Reg), FI);
 496       break;
 497     case cInt:
 498       FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 499       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg), FI);
 500       break;
 501     case cLong:
 502       FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 503       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg), FI);
 504       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg+1), FI, 4);
 505       ArgOffset += 4;   // longs require 4 additional bytes
 506       break;
 507     case cFP:
 508       unsigned Opcode;
 509       if (I->getType() == Type::FloatTy) {
 510         Opcode = X86::FLDr32;
 511         FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 512       } else {
 513         Opcode = X86::FLDr64;
 514         FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 515         ArgOffset += 4;   // doubles require 4 additional bytes
 516       }
 517       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, Reg), FI);
 518       break;
 519     default:
 520       assert(0 && "Unhandled argument type!");
 521     }
 522     ArgOffset += 4;  // Each argument takes at least 4 bytes on the stack...
 523   }
 524
 525   // If the function takes variable number of arguments, add a frame offset for
 526   // the start of the first vararg value... this is used to expand
 527   // llvm.va_start.
 528   if (Fn.getFunctionType()->isVarArg())
 529     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 530 }
 531
 532
 533 /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 534 /// because we have to generate our sources into the source basic blocks, not
 535 /// the current one.
 536 ///
 537 void ISel::SelectPHINodes() {
 538   const TargetInstrInfo &TII = TM.getInstrInfo();
 539   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
 540   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
 541     const BasicBlock *BB = I;
 542     MachineBasicBlock *MBB = MBBMap[I];
 543
 544     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
 545     unsigned NumPHIs = 0;
 546     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin();
 547          PHINode *PN = const_cast<PHINode*>(dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
 548
 549       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
 550       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
 551       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
 552       MBB->insert(MBB->begin()+NumPHIs++, PhiMI);
 553
 554       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
 555       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy) {
 556         LongPhiMI = BuildMI(X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
 557         MBB->insert(MBB->begin()+NumPHIs++, LongPhiMI);
 558       }
 559
 560       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
 561       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
 562       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
 563       //
 564       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
 565
 566       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 567         MachineBasicBlock *PredMBB = MBBMap[PN->getIncomingBlock(i)];
 568         unsigned ValReg;
 569         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
 570           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
 571
 572         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
 573           // We already inserted an initialization of the register for this
 574           // predecessor.  Recycle it.
 575           ValReg = EntryIt->second;
 576
 577         } else {
 578           // Get the incoming value into a virtual register.
 579           //
 580           Value *Val = PN->getIncomingValue(i);
 581
 582           // If this is a constant or GlobalValue, we may have to insert code
 583           // into the basic block to compute it into a virtual register.
 584           if (isa<Constant>(Val) || isa<GlobalValue>(Val)) {
 585             // Because we don't want to clobber any values which might be in
 586             // physical registers with the computation of this constant (which
 587             // might be arbitrarily complex if it is a constant expression),
 588             // just insert the computation at the top of the basic block.
 589             MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->begin();
 590
 591             // Skip over any PHI nodes though!
 592             while (PI != PredMBB->end() && (*PI)->getOpcode() == X86::PHI)
 593               ++PI;
 594
 595             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PI);
 596           } else {
 597             ValReg = getReg(Val);
 598           }
 599
 600           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
 601           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
 602         }
 603
 604         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
 605         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 606         if (LongPhiMI) {
 607           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
 608           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 609         }
 610       }
 611     }
 612   }
 613 }
 614
 615 // canFoldSetCCIntoBranch - Return the setcc instruction if we can fold it into
 616 // the conditional branch instruction which is the only user of the cc
 617 // instruction.  This is the case if the conditional branch is the only user of
 618 // the setcc, and if the setcc is in the same basic block as the conditional
 619 // branch.  We also don't handle long arguments below, so we reject them here as
 620 // well.
 621 //
 622 static SetCondInst *canFoldSetCCIntoBranch(Value *V) {
 623   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
 624     if (SCI->hasOneUse() && isa<BranchInst>(SCI->use_back()) &&
 625         SCI->getParent() == cast<BranchInst>(SCI->use_back())->getParent()) {
 626       const Type *Ty = SCI->getOperand(0)->getType();
 627       if (Ty != Type::LongTy && Ty != Type::ULongTy)
 628         return SCI;
 629     }
 630   return 0;
 631 }
 632
 633 // Return a fixed numbering for setcc instructions which does not depend on the
 634 // order of the opcodes.
 635 //
 636 static unsigned getSetCCNumber(unsigned Opcode) {
 637   switch(Opcode) {
 638   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
 639   case Instruction::SetEQ: return 0;
 640   case Instruction::SetNE: return 1;
 641   case Instruction::SetLT: return 2;
 642   case Instruction::SetGE: return 3;
 643   case Instruction::SetGT: return 4;
 644   case Instruction::SetLE: return 5;
 645   }
 646 }
 647
 648 // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
 649 // -----    ----------  ------------
 650 // seteq -> sete        sete
 651 // setne -> setne       setne
 652 // setlt -> setl        setb
 653 // setge -> setge       setae
 654 // setgt -> setg        seta
 655 // setle -> setle       setbe
 656 // ----
 657 //          sets                       // Used by comparison with 0 optimization
 658 //          setns
 659 static const unsigned SetCCOpcodeTab[2][8] = {
 660   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETBr, X86::SETAEr, X86::SETAr, X86::SETBEr,
 661     0, 0 },
 662   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETLr, X86::SETGEr, X86::SETGr, X86::SETLEr,
 663     X86::SETSr, X86::SETNSr },
 664 };
 665
 666 // EmitComparison - This function emits a comparison of the two operands,
 667 // returning the extended setcc code to use.
 668 unsigned ISel::EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 669                               MachineBasicBlock *MBB,
 670                               MachineBasicBlock::iterator &IP) {
 671   // The arguments are already supposed to be of the same type.
 672   const Type *CompTy = Op0->getType();
 673   unsigned Class = getClassB(CompTy);
 674   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
 675
 676   // Special case handling of: cmp R, i
 677   if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt)
 678     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 679       uint64_t Op1v = cast<ConstantInt>(CI)->getRawValue();
 680
 681       // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
 682       Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
 683
 684       // If this is a comparison against zero, emit more efficient code.  We
 685       // can't handle unsigned comparisons against zero unless they are == or
 686       // !=.  These should have been strength reduced already anyway.
 687       if (Op1v == 0 && (CompTy->isSigned() || OpNum < 2)) {
 688         static const unsigned TESTTab[] = {
 689           X86::TESTrr8, X86::TESTrr16, X86::TESTrr32
 690         };
 691         BMI(MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
 692
 693         if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
 694         if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
 695         return OpNum;
 696       }
 697
 698       static const unsigned CMPTab[] = {
 699         X86::CMPri8, X86::CMPri16, X86::CMPri32
 700       };
 701
 702       BMI(MBB, IP, CMPTab[Class], 2).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);
 703       return OpNum;
 704     }
 705
 706   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
 707   switch (Class) {
 708   default: assert(0 && "Unknown type class!");
 709     // Emit: cmp <var1>, <var2> (do the comparison).  We can
 710     // compare 8-bit with 8-bit, 16-bit with 16-bit, 32-bit with
 711     // 32-bit.
 712   case cByte:
 713     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr8, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 714     break;
 715   case cShort:
 716     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr16, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 717     break;
 718   case cInt:
 719     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 720     break;
 721   case cFP:
 722     BMI(MBB, IP, X86::FpUCOM, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 723     BMI(MBB, IP, X86::FNSTSWr8, 0);
 724     BMI(MBB, IP, X86::SAHF, 1);
 725     break;
 726
 727   case cLong:
 728     if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
 729       unsigned LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 730       unsigned HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 731       unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
 732       BMI(MBB, IP, X86::XORrr32, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 733       BMI(MBB, IP, X86::XORrr32, 2, HiTmp).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
 734       BMI(MBB, IP, X86::ORrr32,  2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
 735       break;  // Allow the sete or setne to be generated from flags set by OR
 736     } else {
 737       // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
 738       // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
 739       // example, a setlt for long would generate code like this:
 740       //
 741       // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
 742       // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
 743       // dest = hi(op1) == hi(op2) ? AL : BL;
 744       //
 745
 746       // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
 747       // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with their
 748       // aliases (because we don't have conditional byte moves).
 749       //
 750       BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 751       BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
 752       BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
 753       BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0, X86::BL);
 754       BMI(MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
 755       BMI(MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
 756       BMI(MBB, IP, X86::CMOVErr16, 2, X86::BX).addReg(X86::BX).addReg(X86::AX);
 757       // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
 758       // register at this point for long values...
 759       return OpNum;
 760     }
 761   }
 762   return OpNum;
 763 }
 764
 765
 766 /// SetCC instructions - Here we just emit boilerplate code to set a byte-sized
 767 /// register, then move it to wherever the result should be.
 768 ///
 769 void ISel::visitSetCondInst(SetCondInst &I) {
 770   if (canFoldSetCCIntoBranch(&I)) return;  // Fold this into a branch...
 771
 772   unsigned DestReg = getReg(I);
 773   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
 774   emitSetCCOperation(BB, MII, I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.getOpcode(),
 775                      DestReg);
 776 }
 777
 778 /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
 779 /// constant expression support.
 780 void ISel::emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 781                               MachineBasicBlock::iterator &IP,
 782                               Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
 783                               unsigned TargetReg) {
 784   unsigned OpNum = getSetCCNumber(Opcode);
 785   OpNum = EmitComparison(OpNum, Op0, Op1, MBB, IP);
 786
 787   const Type *CompTy = Op0->getType();
 788   unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
 789   bool isSigned = CompTy->isSigned() && CompClass != cFP;
 790
 791   if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
 792     // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
 793     BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, TargetReg);
 794   } else {
 795     // Handle long comparisons by copying the value which is already in BL into
 796     // the register we want...
 797     BMI(MBB, IP, X86::MOVrr8, 1, TargetReg).addReg(X86::BL);
 798   }
 799 }
 800
 801
 802
 803
 804 /// promote32 - Emit instructions to turn a narrow operand into a 32-bit-wide
 805 /// operand, in the specified target register.
 806 void ISel::promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR) {
 807   bool isUnsigned = VR.Ty->isUnsigned();
 808
 809   // Make sure we have the register number for this value...
 810   unsigned Reg = VR.Val ? getReg(VR.Val) : VR.Reg;
 811
 812   switch (getClassB(VR.Ty)) {
 813   case cByte:
 814     // Extend value into target register (8->32)
 815     if (isUnsigned)
 816       BuildMI(BB, X86::MOVZXr32r8, 1, targetReg).addReg(Reg);
 817     else
 818       BuildMI(BB, X86::MOVSXr32r8, 1, targetReg).addReg(Reg);
 819     break;
 820   case cShort:
 821     // Extend value into target register (16->32)
 822     if (isUnsigned)
 823       BuildMI(BB, X86::MOVZXr32r16, 1, targetReg).addReg(Reg);
 824     else
 825       BuildMI(BB, X86::MOVSXr32r16, 1, targetReg).addReg(Reg);
 826     break;
 827   case cInt:
 828     // Move value into target register (32->32)
 829     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, targetReg).addReg(Reg);
 830     break;
 831   default:
 832     assert(0 && "Unpromotable operand class in promote32");
 833   }
 834 }
 835
 836 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
 837 /// we have the following possibilities:
 838 ///
 839 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
 840 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
 841 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
 842 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
 843 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
 844 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX and return
 845 ///   ret float/double : Top of FP stack
 846 ///
 847 void ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 848   if (I.getNumOperands() == 0) {
 849 #ifndef SMART_FP
 850     BuildMI(BB, X86::FP_REG_KILL, 0);
 851 #endif
 852     BuildMI(BB, X86::RET, 0); // Just emit a 'ret' instruction
 853     return;
 854   }
 855
 856   Value *RetVal = I.getOperand(0);
 857   unsigned RetReg = getReg(RetVal);
 858   switch (getClassB(RetVal->getType())) {
 859   case cByte:   // integral return values: extend or move into EAX and return
 860   case cShort:
 861   case cInt:
 862     promote32(X86::EAX, ValueRecord(RetReg, RetVal->getType()));
 863     // Declare that EAX is live on exit
 864     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::EAX).addReg(X86::ESP);
 865     break;
 866   case cFP:                   // Floats & Doubles: Return in ST(0)
 867     BuildMI(BB, X86::FpSETRESULT, 1).addReg(RetReg);
 868     // Declare that top-of-stack is live on exit
 869     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::ST0).addReg(X86::ESP);
 870     break;
 871   case cLong:
 872     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EAX).addReg(RetReg);
 873     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EDX).addReg(RetReg+1);
 874     // Declare that EAX & EDX are live on exit
 875     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 3).addReg(X86::EAX).addReg(X86::EDX)
 876       .addReg(X86::ESP);
 877     break;
 878   default:
 879     visitInstruction(I);
 880   }
 881   // Emit a 'ret' instruction
 882 #ifndef SMART_FP
 883   BuildMI(BB, X86::FP_REG_KILL, 0);
 884 #endif
 885   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
 886 }
 887
 888 // getBlockAfter - Return the basic block which occurs lexically after the
 889 // specified one.
 890 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
 891   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
 892   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
 893 }
 894
 895 /// RequiresFPRegKill - The floating point stackifier pass cannot insert
 896 /// compensation code on critical edges.  As such, it requires that we kill all
 897 /// FP registers on the exit from any blocks that either ARE critical edges, or
 898 /// branch to a block that has incoming critical edges.
 899 ///
 900 /// Note that this kill instruction will eventually be eliminated when
 901 /// restrictions in the stackifier are relaxed.
 902 ///
 903 static bool RequiresFPRegKill(const BasicBlock *BB) {
 904 #ifdef SMART_FP
 905   for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI!=E; ++SI) {
 906     const BasicBlock *Succ = *SI;
 907     pred_const_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
 908     ++PI;  // Block have at least one predecessory
 909     if (PI != PE) {             // If it has exactly one, this isn't crit edge
 910       // If this block has more than one predecessor, check all of the
 911       // predecessors to see if they have multiple successors.  If so, then the
 912       // block we are analyzing needs an FPRegKill.
 913       for (PI = pred_begin(Succ); PI != PE; ++PI) {
 914         const BasicBlock *Pred = *PI;
 915         succ_const_iterator SI2 = succ_begin(Pred);
 916         ++SI2;  // There must be at least one successor of this block.
 917         if (SI2 != succ_end(Pred))
 918           return true;   // Yes, we must insert the kill on this edge.
 919       }
 920     }
 921   }
 922   // If we got this far, there is no need to insert the kill instruction.
 923   return false;
 924 #else
 925   return true;
 926 #endif
 927 }
 928
 929 /// visitBranchInst - Handle conditional and unconditional branches here.  Note
 930 /// that since code layout is frozen at this point, that if we are trying to
 931 /// jump to a block that is the immediate successor of the current block, we can
 932 /// just make a fall-through (but we don't currently).
 933 ///
 934 void ISel::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 935   BasicBlock *NextBB = getBlockAfter(BI.getParent());  // BB after current one
 936
 937   if (!BI.isConditional()) {  // Unconditional branch?
 938     if (RequiresFPRegKill(BI.getParent()))
 939       BuildMI(BB, X86::FP_REG_KILL, 0);
 940     if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
 941       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
 942     return;
 943   }
 944
 945   // See if we can fold the setcc into the branch itself...
 946   SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranch(BI.getCondition());
 947   if (SCI == 0) {
 948     // Nope, cannot fold setcc into this branch.  Emit a branch on a condition
 949     // computed some other way...
 950     unsigned condReg = getReg(BI.getCondition());
 951     BuildMI(BB, X86::CMPri8, 2).addReg(condReg).addZImm(0);
 952     if (RequiresFPRegKill(BI.getParent()))
 953       BuildMI(BB, X86::FP_REG_KILL, 0);
 954     if (BI.getSuccessor(1) == NextBB) {
 955       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
 956         BuildMI(BB, X86::JNE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
 957     } else {
 958       BuildMI(BB, X86::JE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
 959
 960       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
 961         BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
 962     }
 963     return;
 964   }
 965
 966   unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
 967   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
 968   OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), BB,MII);
 969
 970   const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
 971   bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
 972
 973
 974   // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
 975   // -----    ----------  ------------
 976   // seteq -> je          je
 977   // setne -> jne         jne
 978   // setlt -> jl          jb
 979   // setge -> jge         jae
 980   // setgt -> jg          ja
 981   // setle -> jle         jbe
 982   // ----
 983   //          js                  // Used by comparison with 0 optimization
 984   //          jns
 985
 986   static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
 987     { X86::JE, X86::JNE, X86::JB, X86::JAE, X86::JA, X86::JBE, 0, 0 },
 988     { X86::JE, X86::JNE, X86::JL, X86::JGE, X86::JG, X86::JLE,
 989       X86::JS, X86::JNS },
 990   };
 991
 992   if (RequiresFPRegKill(BI.getParent()))
 993     BuildMI(BB, X86::FP_REG_KILL, 0);
 994   if (BI.getSuccessor(0) != NextBB) {
 995     BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
 996     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB)
 997       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
 998   } else {
 999     // Change to the inverse condition...
1000     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB) {
1001       OpNum ^= 1;
1002       BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
1003     }
1004   }
1005 }
1006
1007
1008 /// doCall - This emits an abstract call instruction, setting up the arguments
1009 /// and the return value as appropriate.  For the actual function call itself,
1010 /// it inserts the specified CallMI instruction into the stream.
1011 ///
1012 void ISel::doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
1013                   const std::vector<ValueRecord> &Args) {
1014
1015   // Count how many bytes are to be pushed on the stack...
1016   unsigned NumBytes = 0;
1017
1018   if (!Args.empty()) {
1019     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
1020       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1021       case cByte: case cShort: case cInt:
1022         NumBytes += 4; break;
1023       case cLong:
1024         NumBytes += 8; break;
1025       case cFP:
1026         NumBytes += Args[i].Ty == Type::FloatTy ? 4 : 8;
1027         break;
1028       default: assert(0 && "Unknown class!");
1029       }
1030
1031     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
1032     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addZImm(NumBytes);
1033
1034     // Arguments go on the stack in reverse order, as specified by the ABI.
1035     unsigned ArgOffset = 0;
1036     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
1037       unsigned ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1038       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1039       case cByte:
1040       case cShort: {
1041         // Promote arg to 32 bits wide into a temporary register...
1042         unsigned R = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1043         promote32(R, Args[i]);
1044         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
1045                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(R);
1046         break;
1047       }
1048       case cInt:
1049         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
1050                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1051         break;
1052       case cLong:
1053         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
1054                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1055         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
1056                      X86::ESP, ArgOffset+4).addReg(ArgReg+1);
1057         ArgOffset += 4;        // 8 byte entry, not 4.
1058         break;
1059
1060       case cFP:
1061         if (Args[i].Ty == Type::FloatTy) {
1062           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FSTr32, 5),
1063                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1064         } else {
1065           assert(Args[i].Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1066           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FSTr64, 5),
1067                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1068           ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1069         }
1070         break;
1071
1072       default: assert(0 && "Unknown class!");
1073       }
1074       ArgOffset += 4;
1075     }
1076   } else {
1077     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addZImm(0);
1078   }
1079
1080   BB->push_back(CallMI);
1081
1082   BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKUP, 1).addZImm(NumBytes);
1083
1084   // If there is a return value, scavenge the result from the location the call
1085   // leaves it in...
1086   //
1087   if (Ret.Ty != Type::VoidTy) {
1088     unsigned DestClass = getClassB(Ret.Ty);
1089     switch (DestClass) {
1090     case cByte:
1091     case cShort:
1092     case cInt: {
1093       // Integral results are in %eax, or the appropriate portion
1094       // thereof.
1095       static const unsigned regRegMove[] = {
1096         X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32
1097       };
1098       static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX };
1099       BuildMI(BB, regRegMove[DestClass], 1, Ret.Reg).addReg(AReg[DestClass]);
1100       break;
1101     }
1102     case cFP:     // Floating-point return values live in %ST(0)
1103       BuildMI(BB, X86::FpGETRESULT, 1, Ret.Reg);
1104       break;
1105     case cLong:   // Long values are left in EDX:EAX
1106       BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, Ret.Reg).addReg(X86::EAX);
1107       BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, Ret.Reg+1).addReg(X86::EDX);
1108       break;
1109     default: assert(0 && "Unknown class!");
1110     }
1111   }
1112 }
1113
1114
1115 /// visitCallInst - Push args on stack and do a procedure call instruction.
1116 void ISel::visitCallInst(CallInst &CI) {
1117   MachineInstr *TheCall;
1118   if (Function *F = CI.getCalledFunction()) {
1119     // Is it an intrinsic function call?
1120     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1121       visitIntrinsicCall(ID, CI);   // Special intrinsics are not handled here
1122       return;
1123     }
1124
1125     // Emit a CALL instruction with PC-relative displacement.
1126     TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addGlobalAddress(F, true);
1127   } else {  // Emit an indirect call...
1128     unsigned Reg = getReg(CI.getCalledValue());
1129     TheCall = BuildMI(X86::CALLr32, 1).addReg(Reg);
1130   }
1131
1132   std::vector<ValueRecord> Args;
1133   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1134     Args.push_back(ValueRecord(CI.getOperand(i)));
1135
1136   unsigned DestReg = CI.getType() != Type::VoidTy ? getReg(CI) : 0;
1137   doCall(ValueRecord(DestReg, CI.getType()), TheCall, Args);
1138 }
1139
1140
1141 /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
1142 /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
1143 /// equivalent LLVM code.
1144 void ISel::LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F) {
1145   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1146     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1147       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1148         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1149           switch (F->getIntrinsicID()) {
1150           case Intrinsic::not_intrinsic:
1151           case Intrinsic::va_start:
1152           case Intrinsic::va_copy:
1153           case Intrinsic::va_end:
1154             // We directly implement these intrinsics
1155             break;
1156           default:
1157             // All other intrinsic calls we must lower.
1158             Instruction *Before = CI->getPrev();
1159             TM.getIntrinsicLowering().LowerIntrinsicCall(CI);
1160             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1161               I = Before;  ++I;
1162             } else {
1163               I = BB->begin();
1164             }
1165           }
1166
1167 }
1168
1169 void ISel::visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1170   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1171   switch (ID) {
1172   case Intrinsic::va_start:
1173     // Get the address of the first vararg value...
1174     TmpReg1 = getReg(CI);
1175     addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEAr32, 5, TmpReg1), VarArgsFrameIndex);
1176     return;
1177
1178   case Intrinsic::va_copy:
1179     TmpReg1 = getReg(CI);
1180     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));
1181     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, TmpReg1).addReg(TmpReg2);
1182     return;
1183   case Intrinsic::va_end: return;   // Noop on X86
1184
1185   default: assert(0 && "Error: unknown intrinsics should have been lowered!");
1186   }
1187 }
1188
1189
1190 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
1191 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or, 4 for
1192 /// Xor.
1193 void ISel::visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OperatorClass) {
1194   unsigned DestReg = getReg(B);
1195   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1196   emitSimpleBinaryOperation(BB, MI, B.getOperand(0), B.getOperand(1),
1197                             OperatorClass, DestReg);
1198 }
1199
1200 /// emitSimpleBinaryOperation - Implement simple binary operators for integral
1201 /// types...  OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for
1202 /// Or, 4 for Xor.
1203 ///
1204 /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
1205 /// and constant expression support.
1206 ///
1207 void ISel::emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1208                                      MachineBasicBlock::iterator &IP,
1209                                      Value *Op0, Value *Op1,
1210                                      unsigned OperatorClass, unsigned DestReg) {
1211   unsigned Class = getClassB(Op0->getType());
1212
1213   // sub 0, X -> neg X
1214   if (OperatorClass == 1 && Class != cLong)
1215     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0))
1216       if (CI->isNullValue()) {
1217         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
1218         switch (Class) {
1219         default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
1220         case cByte:
1221           BMI(MBB, IP, X86::NEGr8, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1222           return;
1223         case cShort:
1224           BMI(MBB, IP, X86::NEGr16, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1225           return;
1226         case cInt:
1227           BMI(MBB, IP, X86::NEGr32, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1228           return;
1229         }
1230       }
1231
1232   if (!isa<ConstantInt>(Op1) || Class == cLong) {
1233     static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
1234       // Arithmetic operators
1235       { X86::ADDrr8, X86::ADDrr16, X86::ADDrr32, X86::FpADD },  // ADD
1236       { X86::SUBrr8, X86::SUBrr16, X86::SUBrr32, X86::FpSUB },  // SUB
1237
1238       // Bitwise operators
1239       { X86::ANDrr8, X86::ANDrr16, X86::ANDrr32, 0 },  // AND
1240       { X86:: ORrr8, X86:: ORrr16, X86:: ORrr32, 0 },  // OR
1241       { X86::XORrr8, X86::XORrr16, X86::XORrr32, 0 },  // XOR
1242     };
1243
1244     bool isLong = false;
1245     if (Class == cLong) {
1246       isLong = true;
1247       Class = cInt;          // Bottom 32 bits are handled just like ints
1248     }
1249
1250     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1251     assert(Opcode && "Floating point arguments to logical inst?");
1252     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1253     unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
1254     BMI(MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1255
1256     if (isLong) {        // Handle the upper 32 bits of long values...
1257       static const unsigned TopTab[] = {
1258         X86::ADCrr32, X86::SBBrr32, X86::ANDrr32, X86::ORrr32, X86::XORrr32
1259       };
1260       BMI(MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2,
1261           DestReg+1).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1262     }
1263     return;
1264   }
1265
1266   // Special case: op Reg, <const>
1267   ConstantInt *Op1C = cast<ConstantInt>(Op1);
1268   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1269
1270   // xor X, -1 -> not X
1271   if (OperatorClass == 4 && Op1C->isAllOnesValue()) {
1272     static unsigned const NOTTab[] = { X86::NOTr8, X86::NOTr16, X86::NOTr32 };
1273     BMI(MBB, IP, NOTTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1274     return;
1275   }
1276
1277   // add X, -1 -> dec X
1278   if (OperatorClass == 0 && Op1C->isAllOnesValue()) {
1279     static unsigned const DECTab[] = { X86::DECr8, X86::DECr16, X86::DECr32 };
1280     BMI(MBB, IP, DECTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1281     return;
1282   }
1283
1284   // add X, 1 -> inc X
1285   if (OperatorClass == 0 && Op1C->equalsInt(1)) {
1286     static unsigned const DECTab[] = { X86::INCr8, X86::INCr16, X86::INCr32 };
1287     BMI(MBB, IP, DECTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
1288     return;
1289   }
1290
1291   static const unsigned OpcodeTab[][3] = {
1292     // Arithmetic operators
1293     { X86::ADDri8, X86::ADDri16, X86::ADDri32 },  // ADD
1294     { X86::SUBri8, X86::SUBri16, X86::SUBri32 },  // SUB
1295
1296     // Bitwise operators
1297     { X86::ANDri8, X86::ANDri16, X86::ANDri32 },  // AND
1298     { X86:: ORri8, X86:: ORri16, X86:: ORri32 },  // OR
1299     { X86::XORri8, X86::XORri16, X86::XORri32 },  // XOR
1300   };
1301
1302   assert(Class < 3 && "General code handles 64-bit integer types!");
1303   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1304   uint64_t Op1v = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue();
1305
1306   // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
1307   Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
1308   BMI(MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);
1309 }
1310
1311 /// doMultiply - Emit appropriate instructions to multiply together the
1312 /// registers op0Reg and op1Reg, and put the result in DestReg.  The type of the
1313 /// result should be given as DestTy.
1314 ///
1315 void ISel::doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1316                       unsigned DestReg, const Type *DestTy,
1317                       unsigned op0Reg, unsigned op1Reg) {
1318   unsigned Class = getClass(DestTy);
1319   switch (Class) {
1320   case cFP:              // Floating point multiply
1321     BMI(BB, MBBI, X86::FpMUL, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1322     return;
1323   case cInt:
1324   case cShort:
1325     BMI(BB, MBBI, Class == cInt ? X86::IMULrr32 : X86::IMULrr16, 2, DestReg)
1326       .addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1327     return;
1328   case cByte:
1329     // Must use the MUL instruction, which forces use of AL...
1330     BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrr8, 1, X86::AL).addReg(op0Reg);
1331     BMI(MBB, MBBI, X86::MULr8, 1).addReg(op1Reg);
1332     BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrr8, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
1333     return;
1334   default:
1335   case cLong: assert(0 && "doMultiply cannot operate on LONG values!");
1336   }
1337 }
1338
1339 // ExactLog2 - This function solves for (Val == 1 << (N-1)) and returns N.  It
1340 // returns zero when the input is not exactly a power of two.
1341 static unsigned ExactLog2(unsigned Val) {
1342   if (Val == 0) return 0;
1343   unsigned Count = 0;
1344   while (Val != 1) {
1345     if (Val & 1) return 0;
1346     Val >>= 1;
1347     ++Count;
1348   }
1349   return Count+1;
1350 }
1351
1352 void ISel::doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
1353                            MachineBasicBlock::iterator &IP,
1354                            unsigned DestReg, const Type *DestTy,
1355                            unsigned op0Reg, unsigned ConstRHS) {
1356   unsigned Class = getClass(DestTy);
1357
1358   // If the element size is exactly a power of 2, use a shift to get it.
1359   if (unsigned Shift = ExactLog2(ConstRHS)) {
1360     switch (Class) {
1361     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
1362     case cByte:
1363       BMI(MBB, IP, X86::SHLir32, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addZImm(Shift-1);
1364       return;
1365     case cShort:
1366       BMI(MBB, IP, X86::SHLir32, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addZImm(Shift-1);
1367       return;
1368     case cInt:
1369       BMI(MBB, IP, X86::SHLir32, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addZImm(Shift-1);
1370       return;
1371     }
1372   }
1373
1374   if (Class == cShort) {
1375     BMI(MBB, IP, X86::IMULri16, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addZImm(ConstRHS);
1376     return;
1377   } else if (Class == cInt) {
1378     BMI(MBB, IP, X86::IMULri32, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addZImm(ConstRHS);
1379     return;
1380   }
1381
1382   // Most general case, emit a normal multiply...
1383   static const unsigned MOVirTab[] = {
1384     X86::MOVir8, X86::MOVir16, X86::MOVir32
1385   };
1386
1387   unsigned TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
1388   BMI(MBB, IP, MOVirTab[Class], 1, TmpReg).addZImm(ConstRHS);
1389
1390   // Emit a MUL to multiply the register holding the index by
1391   // elementSize, putting the result in OffsetReg.
1392   doMultiply(MBB, IP, DestReg, DestTy, op0Reg, TmpReg);
1393 }
1394
1395 /// visitMul - Multiplies are not simple binary operators because they must deal
1396 /// with the EAX register explicitly.
1397 ///
1398 void ISel::visitMul(BinaryOperator &I) {
1399   unsigned Op0Reg  = getReg(I.getOperand(0));
1400   unsigned DestReg = getReg(I);
1401
1402   // Simple scalar multiply?
1403   if (I.getType() != Type::LongTy && I.getType() != Type::ULongTy) {
1404     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(1))) {
1405       unsigned Val = (unsigned)CI->getRawValue(); // Cannot be 64-bit constant
1406       MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1407       doMultiplyConst(BB, MBBI, DestReg, I.getType(), Op0Reg, Val);
1408     } else {
1409       unsigned Op1Reg  = getReg(I.getOperand(1));
1410       MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1411       doMultiply(BB, MBBI, DestReg, I.getType(), Op0Reg, Op1Reg);
1412     }
1413   } else {
1414     unsigned Op1Reg  = getReg(I.getOperand(1));
1415
1416     // Long value.  We have to do things the hard way...
1417     // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
1418     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
1419     BuildMI(BB, X86::MULr32, 1).addReg(Op1Reg);  // AL*BL
1420
1421     unsigned OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1422     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);     // AL*BL
1423     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, OverflowReg).addReg(X86::EDX); // AL*BL >> 32
1424
1425     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1426     unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
1427     BMI(BB, MBBI, X86::IMULrr32, 2, AHBLReg).addReg(Op0Reg+1).addReg(Op1Reg);
1428
1429     unsigned AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1430     BuildMI(BB, X86::ADDrr32, 2,                         // AH*BL+(AL*BL >> 32)
1431             AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
1432
1433     MBBI = BB->end();
1434     unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
1435     BMI(BB, MBBI, X86::IMULrr32, 2, ALBHReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg+1);
1436
1437     BuildMI(BB, X86::ADDrr32, 2,               // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
1438             DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
1439   }
1440 }
1441
1442
1443 /// visitDivRem - Handle division and remainder instructions... these
1444 /// instruction both require the same instructions to be generated, they just
1445 /// select the result from a different register.  Note that both of these
1446 /// instructions work differently for signed and unsigned operands.
1447 ///
1448 void ISel::visitDivRem(BinaryOperator &I) {
1449   unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
1450   unsigned Op1Reg = getReg(I.getOperand(1));
1451   unsigned ResultReg = getReg(I);
1452
1453   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
1454   emitDivRemOperation(BB, IP, Op0Reg, Op1Reg, I.getOpcode() == Instruction::Div,
1455                       I.getType(), ResultReg);
1456 }
1457
1458 void ISel::emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
1459                                MachineBasicBlock::iterator &IP,
1460                                unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg, bool isDiv,
1461                                const Type *Ty, unsigned ResultReg) {
1462   unsigned Class = getClass(Ty);
1463   switch (Class) {
1464   case cFP:              // Floating point divide
1465     if (isDiv) {
1466       BMI(BB, IP, X86::FpDIV, 2, ResultReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg);
1467     } else {               // Floating point remainder...
1468       MachineInstr *TheCall =
1469         BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("fmod", true);
1470       std::vector<ValueRecord> Args;
1471       Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::DoubleTy));
1472       Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::DoubleTy));
1473       doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::DoubleTy), TheCall, Args);
1474     }
1475     return;
1476   case cLong: {
1477     static const char *FnName[] =
1478       { "__moddi3", "__divdi3", "__umoddi3", "__udivdi3" };
1479
1480     unsigned NameIdx = Ty->isUnsigned()*2 + isDiv;
1481     MachineInstr *TheCall =
1482       BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol(FnName[NameIdx], true);
1483
1484     std::vector<ValueRecord> Args;
1485     Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::LongTy));
1486     Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::LongTy));
1487     doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::LongTy), TheCall, Args);
1488     return;
1489   }
1490   case cByte: case cShort: case cInt:
1491     break;          // Small integrals, handled below...
1492   default: assert(0 && "Unknown class!");
1493   }
1494
1495   static const unsigned Regs[]     ={ X86::AL    , X86::AX     , X86::EAX     };
1496   static const unsigned MovOpcode[]={ X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32 };
1497   static const unsigned SarOpcode[]={ X86::SARir8, X86::SARir16, X86::SARir32 };
1498   static const unsigned ClrOpcode[]={ X86::MOVir8, X86::MOVir16, X86::MOVir32 };
1499   static const unsigned ExtRegs[]  ={ X86::AH    , X86::DX     , X86::EDX     };
1500
1501   static const unsigned DivOpcode[][4] = {
1502     { X86::DIVr8 , X86::DIVr16 , X86::DIVr32 , 0 },  // Unsigned division
1503     { X86::IDIVr8, X86::IDIVr16, X86::IDIVr32, 0 },  // Signed division
1504   };
1505
1506   bool isSigned   = Ty->isSigned();
1507   unsigned Reg    = Regs[Class];
1508   unsigned ExtReg = ExtRegs[Class];
1509
1510   // Put the first operand into one of the A registers...
1511   BMI(BB, IP, MovOpcode[Class], 1, Reg).addReg(Op0Reg);
1512
1513   if (isSigned) {
1514     // Emit a sign extension instruction...
1515     unsigned ShiftResult = makeAnotherReg(Ty);
1516     BMI(BB, IP, SarOpcode[Class], 2, ShiftResult).addReg(Op0Reg).addZImm(31);
1517     BMI(BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ExtReg).addReg(ShiftResult);
1518   } else {
1519     // If unsigned, emit a zeroing instruction... (reg = 0)
1520     BMI(BB, IP, ClrOpcode[Class], 2, ExtReg).addZImm(0);
1521   }
1522
1523   // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
1524   BMI(BB, IP, DivOpcode[isSigned][Class], 1).addReg(Op1Reg);
1525
1526   // Figure out which register we want to pick the result out of...
1527   unsigned DestReg = isDiv ? Reg : ExtReg;
1528
1529   // Put the result into the destination register...
1530   BMI(BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(DestReg);
1531 }
1532
1533
1534 /// Shift instructions: 'shl', 'sar', 'shr' - Some special cases here
1535 /// for constant immediate shift values, and for constant immediate
1536 /// shift values equal to 1. Even the general case is sort of special,
1537 /// because the shift amount has to be in CL, not just any old register.
1538 ///
1539 void ISel::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
1540   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end ();
1541   emitShiftOperation (BB, IP, I.getOperand (0), I.getOperand (1),
1542                       I.getOpcode () == Instruction::Shl, I.getType (),
1543                       getReg (I));
1544 }
1545
1546 /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
1547 /// constant expression support.
1548 void ISel::emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1549                               MachineBasicBlock::iterator &IP,
1550                               Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
1551                               const Type *ResultTy, unsigned DestReg) {
1552   unsigned SrcReg = getReg (Op, MBB, IP);
1553   bool isSigned = ResultTy->isSigned ();
1554   unsigned Class = getClass (ResultTy);
1555
1556   static const unsigned ConstantOperand[][4] = {
1557     { X86::SHRir8, X86::SHRir16, X86::SHRir32, X86::SHRDir32 },  // SHR
1558     { X86::SARir8, X86::SARir16, X86::SARir32, X86::SHRDir32 },  // SAR
1559     { X86::SHLir8, X86::SHLir16, X86::SHLir32, X86::SHLDir32 },  // SHL
1560     { X86::SHLir8, X86::SHLir16, X86::SHLir32, X86::SHLDir32 },  // SAL = SHL
1561   };
1562
1563   static const unsigned NonConstantOperand[][4] = {
1564     { X86::SHRrr8, X86::SHRrr16, X86::SHRrr32 },  // SHR
1565     { X86::SARrr8, X86::SARrr16, X86::SARrr32 },  // SAR
1566     { X86::SHLrr8, X86::SHLrr16, X86::SHLrr32 },  // SHL
1567     { X86::SHLrr8, X86::SHLrr16, X86::SHLrr32 },  // SAL = SHL
1568   };
1569
1570   // Longs, as usual, are handled specially...
1571   if (Class == cLong) {
1572     // If we have a constant shift, we can generate much more efficient code
1573     // than otherwise...
1574     //
1575     if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
1576       unsigned Amount = CUI->getValue();
1577       if (Amount < 32) {
1578         const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1579         if (isLeftShift) {
1580           BMI(MBB, IP, Opc[3], 3,
1581               DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1582           BMI(MBB, IP, Opc[2], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1583         } else {
1584           BMI(MBB, IP, Opc[3], 3,
1585               DestReg).addReg(SrcReg  ).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1586           BMI(MBB, IP, Opc[2], 2, DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1587         }
1588       } else {                 // Shifting more than 32 bits
1589         Amount -= 32;
1590         if (isLeftShift) {
1591           BMI(MBB, IP, X86::SHLir32, 2,
1592               DestReg + 1).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1593           BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1,
1594               DestReg).addZImm(0);
1595         } else {
1596           unsigned Opcode = isSigned ? X86::SARir32 : X86::SHRir32;
1597           BMI(MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1598           BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, DestReg+1).addZImm(0);
1599         }
1600       }
1601     } else {
1602       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1603
1604       if (!isLeftShift && isSigned) {
1605         // If this is a SHR of a Long, then we need to do funny sign extension
1606         // stuff.  TmpReg gets the value to use as the high-part if we are
1607         // shifting more than 32 bits.
1608         BMI(MBB, IP, X86::SARir32, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addZImm(31);
1609       } else {
1610         // Other shifts use a fixed zero value if the shift is more than 32
1611         // bits.
1612         BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, TmpReg).addZImm(0);
1613       }
1614
1615       // Initialize CL with the shift amount...
1616       unsigned ShiftAmountReg = getReg(ShiftAmount, MBB, IP);
1617       BMI(MBB, IP, X86::MOVrr8, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
1618
1619       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1620       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1621       if (isLeftShift) {
1622         // TmpReg2 = shld inHi, inLo
1623         BMI(MBB, IP, X86::SHLDrr32, 2, TmpReg2).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg);
1624         // TmpReg3 = shl  inLo, CL
1625         BMI(MBB, IP, X86::SHLrr32, 1, TmpReg3).addReg(SrcReg);
1626
1627         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
1628         BMI(MBB, IP, X86::TESTri8, 2).addReg(X86::CL).addZImm(32);
1629
1630         // DestHi = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
1631         BMI(MBB, IP, X86::CMOVNErr32, 2,
1632                 DestReg+1).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
1633         // DestLo = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
1634         BMI(MBB, IP, X86::CMOVNErr32, 2,
1635             DestReg).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
1636       } else {
1637         // TmpReg2 = shrd inLo, inHi
1638         BMI(MBB, IP, X86::SHRDrr32, 2, TmpReg2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
1639         // TmpReg3 = s[ah]r  inHi, CL
1640         BMI(MBB, IP, isSigned ? X86::SARrr32 : X86::SHRrr32, 1, TmpReg3)
1641                        .addReg(SrcReg+1);
1642
1643         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
1644         BMI(MBB, IP, X86::TESTri8, 2).addReg(X86::CL).addZImm(32);
1645
1646         // DestLo = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
1647         BMI(MBB, IP, X86::CMOVNErr32, 2,
1648                 DestReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
1649
1650         // DestHi = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
1651         BMI(MBB, IP, X86::CMOVNErr32, 2,
1652                 DestReg+1).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
1653       }
1654     }
1655     return;
1656   }
1657
1658   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
1659     // The shift amount is constant, guaranteed to be a ubyte. Get its value.
1660     assert(CUI->getType() == Type::UByteTy && "Shift amount not a ubyte?");
1661
1662     const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1663     BMI(MBB, IP, Opc[Class], 2,
1664         DestReg).addReg(SrcReg).addZImm(CUI->getValue());
1665   } else {                  // The shift amount is non-constant.
1666     unsigned ShiftAmountReg = getReg (ShiftAmount, MBB, IP);
1667     BMI(MBB, IP, X86::MOVrr8, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
1668
1669     const unsigned *Opc = NonConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1670     BMI(MBB, IP, Opc[Class], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1671   }
1672 }
1673
1674
1675 /// visitLoadInst - Implement LLVM load instructions in terms of the x86 'mov'
1676 /// instruction.  The load and store instructions are the only place where we
1677 /// need to worry about the memory layout of the target machine.
1678 ///
1679 void ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1680   unsigned SrcAddrReg = getReg(I.getOperand(0));
1681   unsigned DestReg = getReg(I);
1682
1683   unsigned Class = getClassB(I.getType());
1684
1685   if (Class == cLong) {
1686     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg), SrcAddrReg);
1687     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), SrcAddrReg, 4);
1688     return;
1689   }
1690
1691   static const unsigned Opcodes[] = {
1692     X86::MOVmr8, X86::MOVmr16, X86::MOVmr32, X86::FLDr32
1693   };
1694   unsigned Opcode = Opcodes[Class];
1695   if (I.getType() == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FLDr64;
1696   addDirectMem(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg), SrcAddrReg);
1697 }
1698
1699 /// visitStoreInst - Implement LLVM store instructions in terms of the x86 'mov'
1700 /// instruction.
1701 ///
1702 void ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1703   unsigned ValReg      = getReg(I.getOperand(0));
1704   unsigned AddressReg  = getReg(I.getOperand(1));
1705
1706   const Type *ValTy = I.getOperand(0)->getType();
1707   unsigned Class = getClassB(ValTy);
1708
1709   if (Class == cLong) {
1710     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4), AddressReg).addReg(ValReg);
1711     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4), AddressReg,4).addReg(ValReg+1);
1712     return;
1713   }
1714
1715   static const unsigned Opcodes[] = {
1716     X86::MOVrm8, X86::MOVrm16, X86::MOVrm32, X86::FSTr32
1717   };
1718   unsigned Opcode = Opcodes[Class];
1719   if (ValTy == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FSTr64;
1720   addDirectMem(BuildMI(BB, Opcode, 1+4), AddressReg).addReg(ValReg);
1721 }
1722
1723
1724 /// visitCastInst - Here we have various kinds of copying with or without
1725 /// sign extension going on.
1726 void ISel::visitCastInst(CastInst &CI) {
1727   Value *Op = CI.getOperand(0);
1728   // If this is a cast from a 32-bit integer to a Long type, and the only uses
1729   // of the case are GEP instructions, then the cast does not need to be
1730   // generated explicitly, it will be folded into the GEP.
1731   if (CI.getType() == Type::LongTy &&
1732       (Op->getType() == Type::IntTy || Op->getType() == Type::UIntTy)) {
1733     bool AllUsesAreGEPs = true;
1734     for (Value::use_iterator I = CI.use_begin(), E = CI.use_end(); I != E; ++I)
1735       if (!isa<GetElementPtrInst>(*I)) {
1736         AllUsesAreGEPs = false;
1737         break;
1738       }
1739
1740     // No need to codegen this cast if all users are getelementptr instrs...
1741     if (AllUsesAreGEPs) return;
1742   }
1743
1744   unsigned DestReg = getReg(CI);
1745   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1746   emitCastOperation(BB, MI, Op, CI.getType(), DestReg);
1747 }
1748
1749 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
1750 /// constant expression cast support.
1751 void ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
1752                              MachineBasicBlock::iterator &IP,
1753                              Value *Src, const Type *DestTy,
1754                              unsigned DestReg) {
1755   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
1756   const Type *SrcTy = Src->getType();
1757   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
1758   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
1759
1760   // Implement casts to bool by using compare on the operand followed by set if
1761   // not zero on the result.
1762   if (DestTy == Type::BoolTy) {
1763     switch (SrcClass) {
1764     case cByte:
1765       BMI(BB, IP, X86::TESTrr8, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1766       break;
1767     case cShort:
1768       BMI(BB, IP, X86::TESTrr16, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1769       break;
1770     case cInt:
1771       BMI(BB, IP, X86::TESTrr32, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1772       break;
1773     case cLong: {
1774       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1775       BMI(BB, IP, X86::ORrr32, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
1776       break;
1777     }
1778     case cFP:
1779       assert(0 && "FIXME: implement cast FP to bool");
1780       abort();
1781     }
1782
1783     // If the zero flag is not set, then the value is true, set the byte to
1784     // true.
1785     BMI(BB, IP, X86::SETNEr, 1, DestReg);
1786     return;
1787   }
1788
1789   static const unsigned RegRegMove[] = {
1790     X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32, X86::FpMOV, X86::MOVrr32
1791   };
1792
1793   // Implement casts between values of the same type class (as determined by
1794   // getClass) by using a register-to-register move.
1795   if (SrcClass == DestClass) {
1796     if (SrcClass <= cInt || (SrcClass == cFP && SrcTy == DestTy)) {
1797       BMI(BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1798     } else if (SrcClass == cFP) {
1799       if (SrcTy == Type::FloatTy) {  // double -> float
1800         assert(DestTy == Type::DoubleTy && "Unknown cFP member!");
1801         BMI(BB, IP, X86::FpMOV, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1802       } else {                       // float -> double
1803         assert(SrcTy == Type::DoubleTy && DestTy == Type::FloatTy &&
1804                "Unknown cFP member!");
1805         // Truncate from double to float by storing to memory as short, then
1806         // reading it back.
1807         unsigned FltAlign = TM.getTargetData().getFloatAlignment();
1808         int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(4, FltAlign);
1809         addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FSTr32, 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1810         addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDr32, 5, DestReg), FrameIdx);
1811       }
1812     } else if (SrcClass == cLong) {
1813       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1814       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg+1);
1815     } else {
1816       assert(0 && "Cannot handle this type of cast instruction!");
1817       abort();
1818     }
1819     return;
1820   }
1821
1822   // Handle cast of SMALLER int to LARGER int using a move with sign extension
1823   // or zero extension, depending on whether the source type was signed.
1824   if (SrcClass <= cInt && (DestClass <= cInt || DestClass == cLong) &&
1825       SrcClass < DestClass) {
1826     bool isLong = DestClass == cLong;
1827     if (isLong) DestClass = cInt;
1828
1829     static const unsigned Opc[][4] = {
1830       { X86::MOVSXr16r8, X86::MOVSXr32r8, X86::MOVSXr32r16, X86::MOVrr32 }, // s
1831       { X86::MOVZXr16r8, X86::MOVZXr32r8, X86::MOVZXr32r16, X86::MOVrr32 }  // u
1832     };
1833
1834     bool isUnsigned = SrcTy->isUnsigned();
1835     BMI(BB, IP, Opc[isUnsigned][SrcClass + DestClass - 1], 1,
1836         DestReg).addReg(SrcReg);
1837
1838     if (isLong) {  // Handle upper 32 bits as appropriate...
1839       if (isUnsigned)     // Zero out top bits...
1840         BMI(BB, IP, X86::MOVir32, 1, DestReg+1).addZImm(0);
1841       else                // Sign extend bottom half...
1842         BMI(BB, IP, X86::SARir32, 2, DestReg+1).addReg(DestReg).addZImm(31);
1843     }
1844     return;
1845   }
1846
1847   // Special case long -> int ...
1848   if (SrcClass == cLong && DestClass == cInt) {
1849     BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1850     return;
1851   }
1852
1853   // Handle cast of LARGER int to SMALLER int using a move to EAX followed by a
1854   // move out of AX or AL.
1855   if ((SrcClass <= cInt || SrcClass == cLong) && DestClass <= cInt
1856       && SrcClass > DestClass) {
1857     static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, 0, X86::EAX };
1858     BMI(BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, AReg[SrcClass]).addReg(SrcReg);
1859     BMI(BB, IP, RegRegMove[DestClass], 1, DestReg).addReg(AReg[DestClass]);
1860     return;
1861   }
1862
1863   // Handle casts from integer to floating point now...
1864   if (DestClass == cFP) {
1865     // Promote the integer to a type supported by FLD.  We do this because there
1866     // are no unsigned FLD instructions, so we must promote an unsigned value to
1867     // a larger signed value, then use FLD on the larger value.
1868     //
1869     const Type *PromoteType = 0;
1870     unsigned PromoteOpcode;
1871     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {
1872     case Type::BoolTyID:
1873     case Type::SByteTyID:
1874       // We don't have the facilities for directly loading byte sized data from
1875       // memory (even signed).  Promote it to 16 bits.
1876       PromoteType = Type::ShortTy;
1877       PromoteOpcode = X86::MOVSXr16r8;
1878       break;
1879     case Type::UByteTyID:
1880       PromoteType = Type::ShortTy;
1881       PromoteOpcode = X86::MOVZXr16r8;
1882       break;
1883     case Type::UShortTyID:
1884       PromoteType = Type::IntTy;
1885       PromoteOpcode = X86::MOVZXr32r16;
1886       break;
1887     case Type::UIntTyID: {
1888       // Make a 64 bit temporary... and zero out the top of it...
1889       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::LongTy);
1890       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
1891       BMI(BB, IP, X86::MOVir32, 1, TmpReg+1).addZImm(0);
1892       SrcTy = Type::LongTy;
1893       SrcClass = cLong;
1894       SrcReg = TmpReg;
1895       break;
1896     }
1897     case Type::ULongTyID:
1898       assert("FIXME: not implemented: cast ulong X to fp type!");
1899     default:  // No promotion needed...
1900       break;
1901     }
1902
1903     if (PromoteType) {
1904       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(PromoteType);
1905       BMI(BB, IP, SrcTy->isSigned() ? X86::MOVSXr16r8 : X86::MOVZXr16r8,
1906           1, TmpReg).addReg(SrcReg);
1907       SrcTy = PromoteType;
1908       SrcClass = getClass(PromoteType);
1909       SrcReg = TmpReg;
1910     }
1911
1912     // Spill the integer to memory and reload it from there...
1913     int FrameIdx =
1914       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(SrcTy, TM.getTargetData());
1915
1916     if (SrcClass == cLong) {
1917       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm32, 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1918       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm32, 5),
1919                         FrameIdx, 4).addReg(SrcReg+1);
1920     } else {
1921       static const unsigned Op1[] = { X86::MOVrm8, X86::MOVrm16, X86::MOVrm32 };
1922       addFrameReference(BMI(BB, IP, Op1[SrcClass], 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1923     }
1924
1925     static const unsigned Op2[] =
1926       { 0/*byte*/, X86::FILDr16, X86::FILDr32, 0/*FP*/, X86::FILDr64 };
1927     addFrameReference(BMI(BB, IP, Op2[SrcClass], 5, DestReg), FrameIdx);
1928     return;
1929   }
1930
1931   // Handle casts from floating point to integer now...
1932   if (SrcClass == cFP) {
1933     // Change the floating point control register to use "round towards zero"
1934     // mode when truncating to an integer value.
1935     //
1936     int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
1937     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FNSTCWm16, 4), CWFrameIdx);
1938
1939     // Load the old value of the high byte of the control word...
1940     unsigned HighPartOfCW = makeAnotherReg(Type::UByteTy);
1941     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr8, 4, HighPartOfCW), CWFrameIdx, 1);
1942
1943     // Set the high part to be round to zero...
1944     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVim8, 5), CWFrameIdx, 1).addZImm(12);
1945
1946     // Reload the modified control word now...
1947     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDCWm16, 4), CWFrameIdx);
1948
1949     // Restore the memory image of control word to original value
1950     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm8, 5),
1951                       CWFrameIdx, 1).addReg(HighPartOfCW);
1952
1953     // We don't have the facilities for directly storing byte sized data to
1954     // memory.  Promote it to 16 bits.  We also must promote unsigned values to
1955     // larger classes because we only have signed FP stores.
1956     unsigned StoreClass  = DestClass;
1957     const Type *StoreTy  = DestTy;
1958     if (StoreClass == cByte || DestTy->isUnsigned())
1959       switch (StoreClass) {
1960       case cByte:  StoreTy = Type::ShortTy; StoreClass = cShort; break;
1961       case cShort: StoreTy = Type::IntTy;   StoreClass = cInt;   break;
1962       case cInt:   StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
1963       // The following treatment of cLong may not be perfectly right,
1964       // but it survives chains of casts of the form
1965       // double->ulong->double.
1966       case cLong:  StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
1967       default: assert(0 && "Unknown store class!");
1968       }
1969
1970     // Spill the integer to memory and reload it from there...
1971     int FrameIdx =
1972       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(StoreTy, TM.getTargetData());
1973
1974     static const unsigned Op1[] =
1975       { 0, X86::FISTr16, X86::FISTr32, 0, X86::FISTPr64 };
1976     addFrameReference(BMI(BB, IP, Op1[StoreClass], 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1977
1978     if (DestClass == cLong) {
1979       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr32, 4, DestReg), FrameIdx);
1980       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), FrameIdx, 4);
1981     } else {
1982       static const unsigned Op2[] = { X86::MOVmr8, X86::MOVmr16, X86::MOVmr32 };
1983       addFrameReference(BMI(BB, IP, Op2[DestClass], 4, DestReg), FrameIdx);
1984     }
1985
1986     // Reload the original control word now...
1987     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDCWm16, 4), CWFrameIdx);
1988     return;
1989   }
1990
1991   // Anything we haven't handled already, we can't (yet) handle at all.
1992   assert(0 && "Unhandled cast instruction!");
1993   abort();
1994 }
1995
1996 /// visitVANextInst - Implement the va_next instruction...
1997 ///
1998 void ISel::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1999   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
2000   unsigned DestReg = getReg(I);
2001
2002   unsigned Size;
2003   switch (I.getArgType()->getPrimitiveID()) {
2004   default:
2005     std::cerr << I;
2006     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
2007     return;
2008   case Type::PointerTyID:
2009   case Type::UIntTyID:
2010   case Type::IntTyID:
2011     Size = 4;
2012     break;
2013   case Type::ULongTyID:
2014   case Type::LongTyID:
2015   case Type::DoubleTyID:
2016     Size = 8;
2017     break;
2018   }
2019
2020   // Increment the VAList pointer...
2021   BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, DestReg).addReg(VAList).addZImm(Size);
2022 }
2023
2024 void ISel::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2025   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
2026   unsigned DestReg = getReg(I);
2027
2028   switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
2029   default:
2030     std::cerr << I;
2031     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
2032     return;
2033   case Type::PointerTyID:
2034   case Type::UIntTyID:
2035   case Type::IntTyID:
2036     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg), VAList);
2037     break;
2038   case Type::ULongTyID:
2039   case Type::LongTyID:
2040     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg), VAList);
2041     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), VAList, 4);
2042     break;
2043   case Type::DoubleTyID:
2044     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::FLDr64, 4, DestReg), VAList);
2045     break;
2046   }
2047 }
2048
2049
2050 void ISel::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2051   unsigned outputReg = getReg(I);
2052   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
2053   emitGEPOperation(BB, MI, I.getOperand(0),
2054                    I.op_begin()+1, I.op_end(), outputReg);
2055 }
2056
2057 void ISel::emitGEPOperation(MachineBasicBlock *MBB,
2058                             MachineBasicBlock::iterator &IP,
2059                             Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
2060                             User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
2061   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
2062   const Type *Ty = Src->getType();
2063   unsigned BaseReg = getReg(Src, MBB, IP);
2064
2065   // GEPs have zero or more indices; we must perform a struct access
2066   // or array access for each one.
2067   for (GetElementPtrInst::op_iterator oi = IdxBegin,
2068          oe = IdxEnd; oi != oe; ++oi) {
2069     Value *idx = *oi;
2070     unsigned NextReg = BaseReg;
2071     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
2072       // It's a struct access.  idx is the index into the structure,
2073       // which names the field. This index must have ubyte type.
2074       const ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(idx);
2075       assert(CUI->getType() == Type::UByteTy
2076               && "Funny-looking structure index in GEP");
2077       // Use the TargetData structure to pick out what the layout of
2078       // the structure is in memory.  Since the structure index must
2079       // be constant, we can get its value and use it to find the
2080       // right byte offset from the StructLayout class's list of
2081       // structure member offsets.
2082       unsigned idxValue = CUI->getValue();
2083       unsigned FieldOff = TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[idxValue];
2084       if (FieldOff) {
2085         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2086         // Emit an ADD to add FieldOff to the basePtr.
2087         BMI(MBB, IP, X86::ADDri32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addZImm(FieldOff);
2088       }
2089       // The next type is the member of the structure selected by the
2090       // index.
2091       Ty = StTy->getElementTypes()[idxValue];
2092     } else if (const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(Ty)) {
2093       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
2094
2095       // idx is the index into the array.  Unlike with structure
2096       // indices, we may not know its actual value at code-generation
2097       // time.
2098       assert(idx->getType() == Type::LongTy && "Bad GEP array index!");
2099
2100       // Most GEP instructions use a [cast (int/uint) to LongTy] as their
2101       // operand on X86.  Handle this case directly now...
2102       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
2103         if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
2104             CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
2105           idx = CI->getOperand(0);
2106
2107       // We want to add BaseReg to(idxReg * sizeof ElementType). First, we
2108       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
2109       // type is the type of the elements in the array).
2110       Ty = SqTy->getElementType();
2111       unsigned elementSize = TD.getTypeSize(Ty);
2112
2113       // If idxReg is a constant, we don't need to perform the multiply!
2114       if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(idx)) {
2115         if (!CSI->isNullValue()) {
2116           unsigned Offset = elementSize*CSI->getValue();
2117           NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2118           BMI(MBB, IP, X86::ADDri32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addZImm(Offset);
2119         }
2120       } else if (elementSize == 1) {
2121         // If the element size is 1, we don't have to multiply, just add
2122         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
2123         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2124         BMI(MBB, IP, X86::ADDrr32, 2, NextReg).addReg(BaseReg).addReg(idxReg);
2125       } else {
2126         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
2127         unsigned OffsetReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2128
2129         doMultiplyConst(MBB, IP, OffsetReg, Type::IntTy, idxReg, elementSize);
2130
2131         // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
2132         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2133         BMI(MBB, IP, X86::ADDrr32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addReg(OffsetReg);
2134       }
2135     }
2136     // Now that we are here, further indices refer to subtypes of this
2137     // one, so we don't need to worry about BaseReg itself, anymore.
2138     BaseReg = NextReg;
2139   }
2140   // After we have processed all the indices, the result is left in
2141   // BaseReg.  Move it to the register where we were expected to
2142   // put the answer.  A 32-bit move should do it, because we are in
2143   // ILP32 land.
2144   BMI(MBB, IP, X86::MOVrr32, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
2145 }
2146
2147
2148 /// visitAllocaInst - If this is a fixed size alloca, allocate space from the
2149 /// frame manager, otherwise do it the hard way.
2150 ///
2151 void ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2152   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
2153   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
2154   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
2155
2156   // If this is a fixed size alloca in the entry block for the function,
2157   // statically stack allocate the space.
2158   //
2159   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getArraySize())) {
2160     if (I.getParent() == I.getParent()->getParent()->begin()) {
2161       TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size...
2162       unsigned Alignment = TM.getTargetData().getTypeAlignment(Ty);
2163
2164       // Create a new stack object using the frame manager...
2165       int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(TySize, Alignment);
2166       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEAr32, 5, getReg(I)), FrameIdx);
2167       return;
2168     }
2169   }
2170
2171   // Create a register to hold the temporary result of multiplying the type size
2172   // constant by the variable amount.
2173   unsigned TotalSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2174   unsigned SrcReg1 = getReg(I.getArraySize());
2175
2176   // TotalSizeReg = mul <numelements>, <TypeSize>
2177   MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2178   doMultiplyConst(BB, MBBI, TotalSizeReg, Type::UIntTy, SrcReg1, TySize);
2179
2180   // AddedSize = add <TotalSizeReg>, 15
2181   unsigned AddedSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2182   BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, AddedSizeReg).addReg(TotalSizeReg).addZImm(15);
2183
2184   // AlignedSize = and <AddedSize>, ~15
2185   unsigned AlignedSize = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2186   BuildMI(BB, X86::ANDri32, 2, AlignedSize).addReg(AddedSizeReg).addZImm(~15);
2187
2188   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
2189   BuildMI(BB, X86::SUBrr32, 2, X86::ESP).addReg(X86::ESP).addReg(AlignedSize);
2190
2191   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
2192   // the stack pointer.
2193   BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, getReg(I)).addReg(X86::ESP);
2194
2195   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
2196   // object.
2197   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
2198 }
2199
2200 /// visitMallocInst - Malloc instructions are code generated into direct calls
2201 /// to the library malloc.
2202 ///
2203 void ISel::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2204   unsigned AllocSize = TM.getTargetData().getTypeSize(I.getAllocatedType());
2205   unsigned Arg;
2206
2207   if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(0))) {
2208     Arg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, C->getValue() * AllocSize));
2209   } else {
2210     Arg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2211     unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
2212     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2213     doMultiplyConst(BB, MBBI, Arg, Type::UIntTy, Op0Reg, AllocSize);
2214   }
2215
2216   std::vector<ValueRecord> Args;
2217   Args.push_back(ValueRecord(Arg, Type::UIntTy));
2218   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
2219                                   1).addExternalSymbol("malloc", true);
2220   doCall(ValueRecord(getReg(I), I.getType()), TheCall, Args);
2221 }
2222
2223
2224 /// visitFreeInst - Free instructions are code gen'd to call the free libc
2225 /// function.
2226 ///
2227 void ISel::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2228   std::vector<ValueRecord> Args;
2229   Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
2230   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
2231                                   1).addExternalSymbol("free", true);
2232   doCall(ValueRecord(0, Type::VoidTy), TheCall, Args);
2233 }
2234
2235 /// createX86SimpleInstructionSelector - This pass converts an LLVM function
2236 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
2237 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
2238 ///
2239 FunctionPass *llvm::createX86SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
2240   return new ISel(TM);
2241 }