lib/Target/X86/X86ISelSimple.cpp

   1 //===-- X86ISelSimple.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/Pass.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  27 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  32 using namespace llvm;
  33
  34 namespace {
  35   Statistic<>
  36   NumFPKill("x86-codegen", "Number of FP_REG_KILL instructions added");
  37
  38   /// TypeClass - Used by the X86 backend to group LLVM types by their basic X86
  39   /// Representation.
  40   ///
  41   enum TypeClass {
  42     cByte, cShort, cInt, cFP, cLong
  43   };
  44 }
  45
  46 /// getClass - Turn a primitive type into a "class" number which is based on the
  47 /// size of the type, and whether or not it is floating point.
  48 ///
  49 static inline TypeClass getClass(const Type *Ty) {
  50   switch (Ty->getTypeID()) {
  51   case Type::SByteTyID:
  52   case Type::UByteTyID:   return cByte;      // Byte operands are class #0
  53   case Type::ShortTyID:
  54   case Type::UShortTyID:  return cShort;     // Short operands are class #1
  55   case Type::IntTyID:
  56   case Type::UIntTyID:
  57   case Type::PointerTyID: return cInt;       // Int's and pointers are class #2
  58
  59   case Type::FloatTyID:
  60   case Type::DoubleTyID:  return cFP;        // Floating Point is #3
  61
  62   case Type::LongTyID:
  63   case Type::ULongTyID:   return cLong;      // Longs are class #4
  64   default:
  65     assert(0 && "Invalid type to getClass!");
  66     return cByte;  // not reached
  67   }
  68 }
  69
  70 // getClassB - Just like getClass, but treat boolean values as bytes.
  71 static inline TypeClass getClassB(const Type *Ty) {
  72   if (Ty == Type::BoolTy) return cByte;
  73   return getClass(Ty);
  74 }
  75
  76 namespace {
  77   struct X86ISel : public FunctionPass, InstVisitor<X86ISel> {
  78     TargetMachine &TM;
  79     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
  80     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
  81     int VarArgsFrameIndex;              // FrameIndex for start of varargs area
  82     int ReturnAddressIndex;             // FrameIndex for the return address
  83
  84     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
  85
  86     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
  87     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
  88
  89     // AllocaMap - Mapping from fixed sized alloca instructions to the
  90     // FrameIndex for the alloca.
  91     std::map<AllocaInst*, unsigned> AllocaMap;
  92
  93     X86ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
  94
  95     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
  96     /// the entire function.
  97     ///
  98     bool runOnFunction(Function &Fn) {
  99       // Lazily create a stack slot for the return address if needed.
 100       ReturnAddressIndex = 0;
 101
 102       // First pass over the function, lower any unknown intrinsic functions
 103       // with the IntrinsicLowering class.
 104       LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Fn);
 105
 106       F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
 107
 108       // Create all of the machine basic blocks for the function...
 109       for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
 110         F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
 111
 112       BB = &F->front();
 113
 114       // Copy incoming arguments off of the stack...
 115       LoadArgumentsToVirtualRegs(Fn);
 116
 117       // If this is main, emit special code.
 118       if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
 119         EmitSpecialCodeForMain();
 120
 121       // Instruction select everything except PHI nodes
 122       visit(Fn);
 123
 124       // Select the PHI nodes
 125       SelectPHINodes();
 126
 127       // Insert the FP_REG_KILL instructions into blocks that need them.
 128       InsertFPRegKills();
 129
 130       RegMap.clear();
 131       MBBMap.clear();
 132       AllocaMap.clear();
 133       F = 0;
 134       // We always build a machine code representation for the function
 135       return true;
 136     }
 137
 138     virtual const char *getPassName() const {
 139       return "X86 Simple Instruction Selection";
 140     }
 141
 142     /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 143     /// the main function.
 144     void EmitSpecialCodeForMain();
 145
 146     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
 147     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
 148     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
 149     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
 150     ///
 151     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
 152       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
 153     }
 154
 155     /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
 156     /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
 157     /// equivalent LLVM code.
 158     ///
 159     void LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F);
 160
 161     /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function
 162     /// from the stack into virtual registers.
 163     ///
 164     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &F);
 165
 166     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 167     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
 168     /// not the current one.
 169     ///
 170     void SelectPHINodes();
 171
 172     /// InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks
 173     /// that need them.  This only occurs due to the floating point stackifier
 174     /// not being aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
 175     ///
 176     void InsertFPRegKills();
 177
 178     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
 179     // fixed X86 code for each instruction.
 180     //
 181
 182     // Control flow operators
 183     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 184     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 185     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &UI) {}
 186
 187     struct ValueRecord {
 188       Value *Val;
 189       unsigned Reg;
 190       const Type *Ty;
 191       ValueRecord(unsigned R, const Type *T) : Val(0), Reg(R), Ty(T) {}
 192       ValueRecord(Value *V) : Val(V), Reg(0), Ty(V->getType()) {}
 193     };
 194     void doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
 195                 const std::vector<ValueRecord> &Args);
 196     void visitCallInst(CallInst &I);
 197     void visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &I);
 198
 199     // Arithmetic operators
 200     void visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OpcodeClass);
 201     void visitAdd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 0); }
 202     void visitSub(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 1); }
 203     void visitMul(BinaryOperator &B);
 204
 205     void visitDiv(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 206     void visitRem(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
 207     void visitDivRem(BinaryOperator &B);
 208
 209     // Bitwise operators
 210     void visitAnd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 2); }
 211     void visitOr (BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 3); }
 212     void visitXor(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 4); }
 213
 214     // Comparison operators...
 215     void visitSetCondInst(SetCondInst &I);
 216     unsigned EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 217                             MachineBasicBlock *MBB,
 218                             MachineBasicBlock::iterator MBBI);
 219     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 220
 221
 222     // Memory Instructions
 223     void visitLoadInst(LoadInst &I);
 224     void visitStoreInst(StoreInst &I);
 225     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 226     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 227     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 228     void visitFreeInst(FreeInst &I);
 229
 230     // Other operators
 231     void visitShiftInst(ShiftInst &I);
 232     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
 233     void visitCastInst(CastInst &I);
 234     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 235     void visitVAArgInst(VAArgInst &I);
 236
 237     void visitInstruction(Instruction &I) {
 238       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
 239       abort();
 240     }
 241
 242     /// promote32 - Make a value 32-bits wide, and put it somewhere.
 243     ///
 244     void promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR);
 245
 246     /// getAddressingMode - Get the addressing mode to use to address the
 247     /// specified value.  The returned value should be used with addFullAddress.
 248     void getAddressingMode(Value *Addr, X86AddressMode &AM);
 249
 250
 251     /// getGEPIndex - This is used to fold GEP instructions into X86 addressing
 252     /// expressions.
 253     void getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 254                      std::vector<Value*> &GEPOps,
 255                      std::vector<const Type*> &GEPTypes,
 256                      X86AddressMode &AM);
 257
 258     /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
 259     /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
 260     bool isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
 261                        Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
 262                        User::op_iterator IdxEnd, X86AddressMode &AM);
 263
 264     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
 265     /// constant expression GEP support.
 266     ///
 267     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 268                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
 269                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
 270
 271     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
 272     /// constant expression cast support.
 273     ///
 274     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator IP,
 275                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
 276
 277     /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
 278     /// and constant expression support.
 279     ///
 280     void emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
 281                                    MachineBasicBlock::iterator IP,
 282                                    Value *Op0, Value *Op1,
 283                                    unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
 284
 285     /// emitBinaryFPOperation - This method handles emission of floating point
 286     /// Add (0), Sub (1), Mul (2), and Div (3) operations.
 287     void emitBinaryFPOperation(MachineBasicBlock *BB,
 288                                MachineBasicBlock::iterator IP,
 289                                Value *Op0, Value *Op1,
 290                                unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
 291
 292     void emitMultiply(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 293                       Value *Op0, Value *Op1, unsigned TargetReg);
 294
 295     void doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 296                     unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 297                     unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg);
 298     void doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
 299                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 300                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
 301                          unsigned Op0Reg, unsigned Op1Val);
 302
 303     void emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
 304                              MachineBasicBlock::iterator IP,
 305                              Value *Op0, Value *Op1, bool isDiv,
 306                              unsigned TargetReg);
 307
 308     /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
 309     /// constant expression support.
 310     ///
 311     void emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *BB,
 312                             MachineBasicBlock::iterator IP,
 313                             Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
 314                             unsigned TargetReg);
 315
 316     /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
 317     /// constant expression support.
 318     ///
 319     void emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 320                             MachineBasicBlock::iterator IP,
 321                             Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
 322                             const Type *ResultTy, unsigned DestReg);
 323
 324     // Emit code for a 'SHLD DestReg, Op0, Op1, Amt' operation, where Amt is a
 325     // constant.
 326     void doSHLDConst(MachineBasicBlock *MBB,
 327                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 328                      unsigned DestReg, unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg,
 329                      unsigned Op1Val);
 330
 331     /// emitSelectOperation - Common code shared between visitSelectInst and the
 332     /// constant expression support.
 333     void emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
 334                              MachineBasicBlock::iterator IP,
 335                              Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
 336                              unsigned DestReg);
 337
 338     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 339     /// specified constant into the specified register.
 340     ///
 341     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 342                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 343                                 Constant *C, unsigned Reg);
 344
 345     void emitUCOMr(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 346                    unsigned LHS, unsigned RHS);
 347
 348     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
 349     /// yet used.
 350     ///
 351     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
 352     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
 353     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
 354     /// of the long value.
 355     ///
 356     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
 357       assert(dynamic_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
 358              "Current target doesn't have X86 reg info??");
 359       const X86RegisterInfo *MRI =
 360         static_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
 361       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
 362         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
 363         // Create the lower part
 364         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 365         // Create the upper part.
 366         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
 367       }
 368
 369       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
 370       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
 371       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
 372     }
 373
 374     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.
 375     ///
 376     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
 377     unsigned getReg(Value *V) {
 378       // Just append to the end of the current bb.
 379       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
 380       return getReg(V, BB, It);
 381     }
 382     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
 383                     MachineBasicBlock::iterator IPt);
 384
 385     /// getFixedSizedAllocaFI - Return the frame index for a fixed sized alloca
 386     /// that is to be statically allocated with the initial stack frame
 387     /// adjustment.
 388     unsigned getFixedSizedAllocaFI(AllocaInst *AI);
 389   };
 390 }
 391
 392 /// dyn_castFixedAlloca - If the specified value is a fixed size alloca
 393 /// instruction in the entry block, return it.  Otherwise, return a null
 394 /// pointer.
 395 static AllocaInst *dyn_castFixedAlloca(Value *V) {
 396   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 397     BasicBlock *BB = AI->getParent();
 398     if (isa<ConstantUInt>(AI->getArraySize()) && BB ==&BB->getParent()->front())
 399       return AI;
 400   }
 401   return 0;
 402 }
 403
 404 /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.
 405 ///
 406 unsigned X86ISel::getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
 407                          MachineBasicBlock::iterator IPt) {
 408   // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
 409   // the register here...
 410   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 411     unsigned Reg = makeAnotherReg(V->getType());
 412     copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
 413     return Reg;
 414   } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V)) {
 415     // Do not emit noop casts at all, unless it's a double -> float cast.
 416     if (getClassB(CI->getType()) == getClassB(CI->getOperand(0)->getType()) &&
 417         (CI->getType() != Type::FloatTy ||
 418          CI->getOperand(0)->getType() != Type::DoubleTy))
 419       return getReg(CI->getOperand(0), MBB, IPt);
 420   } else if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(V)) {
 421     // If the alloca address couldn't be folded into the instruction addressing,
 422     // emit an explicit LEA as appropriate.
 423     unsigned Reg = makeAnotherReg(V->getType());
 424     unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
 425     addFrameReference(BuildMI(*MBB, IPt, X86::LEA32r, 4, Reg), FI);
 426     return Reg;
 427   }
 428
 429   unsigned &Reg = RegMap[V];
 430   if (Reg == 0) {
 431     Reg = makeAnotherReg(V->getType());
 432     RegMap[V] = Reg;
 433   }
 434
 435   return Reg;
 436 }
 437
 438 /// getFixedSizedAllocaFI - Return the frame index for a fixed sized alloca
 439 /// that is to be statically allocated with the initial stack frame
 440 /// adjustment.
 441 unsigned X86ISel::getFixedSizedAllocaFI(AllocaInst *AI) {
 442   // Already computed this?
 443   std::map<AllocaInst*, unsigned>::iterator I = AllocaMap.lower_bound(AI);
 444   if (I != AllocaMap.end() && I->first == AI) return I->second;
 445
 446   const Type *Ty = AI->getAllocatedType();
 447   ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(AI->getArraySize());
 448   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
 449   TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size...
 450   unsigned Alignment = TM.getTargetData().getTypeAlignment(Ty);
 451
 452   // Create a new stack object using the frame manager...
 453   int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(TySize, Alignment);
 454   AllocaMap.insert(I, std::make_pair(AI, FrameIdx));
 455   return FrameIdx;
 456 }
 457
 458
 459 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
 460 /// specified constant into the specified register.
 461 ///
 462 void X86ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
 463                                      MachineBasicBlock::iterator IP,
 464                                      Constant *C, unsigned R) {
 465   if (isa<UndefValue>(C)) {
 466     switch (getClassB(C->getType())) {
 467     case cFP:
 468       // FIXME: SHOULD TEACH STACKIFIER ABOUT UNDEF VALUES!
 469       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
 470       return;
 471     case cLong:
 472       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, R+1);
 473       // FALL THROUGH
 474     default:
 475       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, R);
 476       return;
 477     }
 478   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 479     unsigned Class = 0;
 480     switch (CE->getOpcode()) {
 481     case Instruction::GetElementPtr:
 482       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
 483                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
 484       return;
 485     case Instruction::Cast:
 486       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
 487       return;
 488
 489     case Instruction::Xor: ++Class; // FALL THROUGH
 490     case Instruction::Or:  ++Class; // FALL THROUGH
 491     case Instruction::And: ++Class; // FALL THROUGH
 492     case Instruction::Sub: ++Class; // FALL THROUGH
 493     case Instruction::Add:
 494       emitSimpleBinaryOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 495                                 Class, R);
 496       return;
 497
 498     case Instruction::Mul:
 499       emitMultiply(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1), R);
 500       return;
 501
 502     case Instruction::Div:
 503     case Instruction::Rem:
 504       emitDivRemOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 505                           CE->getOpcode() == Instruction::Div, R);
 506       return;
 507
 508     case Instruction::SetNE:
 509     case Instruction::SetEQ:
 510     case Instruction::SetLT:
 511     case Instruction::SetGT:
 512     case Instruction::SetLE:
 513     case Instruction::SetGE:
 514       emitSetCCOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 515                          CE->getOpcode(), R);
 516       return;
 517
 518     case Instruction::Shl:
 519     case Instruction::Shr:
 520       emitShiftOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 521                          CE->getOpcode() == Instruction::Shl, CE->getType(), R);
 522       return;
 523
 524     case Instruction::Select:
 525       emitSelectOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
 526                           CE->getOperand(2), R);
 527       return;
 528
 529     default:
 530       std::cerr << "Offending expr: " << *C << "\n";
 531       assert(0 && "Constant expression not yet handled!\n");
 532     }
 533   }
 534
 535   if (C->getType()->isIntegral()) {
 536     unsigned Class = getClassB(C->getType());
 537
 538     if (Class == cLong) {
 539       // Copy the value into the register pair.
 540       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
 541       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(Val & 0xFFFFFFFF);
 542       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R+1).addImm(Val >> 32);
 543       return;
 544     }
 545
 546     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
 547
 548     static const unsigned IntegralOpcodeTab[] = {
 549       X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri
 550     };
 551
 552     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
 553       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, R).addImm(C == ConstantBool::True);
 554     } else {
 555       ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
 556       BuildMI(*MBB, IP, IntegralOpcodeTab[Class],1,R).addImm(CI->getRawValue());
 557     }
 558   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 559     if (CFP->isExactlyValue(+0.0))
 560       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
 561     else if (CFP->isExactlyValue(+1.0))
 562       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD1, 0, R);
 563     else if (CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
 564       unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
 565       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, Tmp);
 566       BuildMI(*MBB, IP, X86::FCHS, 1, R).addReg(Tmp);
 567     } else if (CFP->isExactlyValue(-1.0)) {
 568       unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
 569       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD1, 0, Tmp);
 570       BuildMI(*MBB, IP, X86::FCHS, 1, R).addReg(Tmp);
 571     } else {  // FIXME: PI, other native values
 572       // FIXME: 2*PI -> LDPI + FADD
 573
 574       // Otherwise we need to spill the constant to memory.
 575       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
 576
 577       const Type *Ty = CFP->getType();
 578
 579       // If a FP immediate is precise when represented as a float, we put it
 580       // into the constant pool as a float, even if it's is statically typed as
 581       // a double.
 582       if (Ty == Type::DoubleTy)
 583         if (CFP->isExactlyValue((float)CFP->getValue())) {
 584           Ty = Type::FloatTy;
 585           CFP = cast<ConstantFP>(ConstantExpr::getCast(CFP, Ty));
 586         }
 587
 588       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
 589
 590       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
 591       unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FLD32m : X86::FLD64m;
 592       addConstantPoolReference(BuildMI(*MBB, IP, LoadOpcode, 4, R), CPI);
 593     }
 594
 595   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
 596     // Copy zero (null pointer) to the register.
 597     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(0);
 598   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C)) {
 599     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addGlobalAddress(GV);
 600   } else {
 601     std::cerr << "Offending constant: " << *C << "\n";
 602     assert(0 && "Type not handled yet!");
 603   }
 604 }
 605
 606 /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function from
 607 /// the stack into virtual registers.
 608 ///
 609 void X86ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &Fn) {
 610   // Emit instructions to load the arguments...  On entry to a function on the
 611   // X86, the stack frame looks like this:
 612   //
 613   // [ESP] -- return address
 614   // [ESP + 4] -- first argument (leftmost lexically)
 615   // [ESP + 8] -- second argument, if first argument is four bytes in size
 616   //    ...
 617   //
 618   unsigned ArgOffset = 0;   // Frame mechanisms handle retaddr slot
 619   MachineFrameInfo *MFI = F->getFrameInfo();
 620
 621   for (Function::arg_iterator I = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end();
 622        I != E; ++I) {
 623     bool ArgLive = !I->use_empty();
 624     unsigned Reg = ArgLive ? getReg(*I) : 0;
 625     int FI;          // Frame object index
 626
 627     switch (getClassB(I->getType())) {
 628     case cByte:
 629       if (ArgLive) {
 630         FI = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 631         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV8rm, 4, Reg), FI);
 632       }
 633       break;
 634     case cShort:
 635       if (ArgLive) {
 636         FI = MFI->CreateFixedObject(2, ArgOffset);
 637         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV16rm, 4, Reg), FI);
 638       }
 639       break;
 640     case cInt:
 641       if (ArgLive) {
 642         FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 643         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
 644       }
 645       break;
 646     case cLong:
 647       if (ArgLive) {
 648         FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 649         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
 650         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg+1), FI, 4);
 651       }
 652       ArgOffset += 4;   // longs require 4 additional bytes
 653       break;
 654     case cFP:
 655       if (ArgLive) {
 656         unsigned Opcode;
 657         if (I->getType() == Type::FloatTy) {
 658           Opcode = X86::FLD32m;
 659           FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
 660         } else {
 661           Opcode = X86::FLD64m;
 662           FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
 663         }
 664         addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, Reg), FI);
 665       }
 666       if (I->getType() == Type::DoubleTy)
 667         ArgOffset += 4;   // doubles require 4 additional bytes
 668       break;
 669     default:
 670       assert(0 && "Unhandled argument type!");
 671     }
 672     ArgOffset += 4;  // Each argument takes at least 4 bytes on the stack...
 673   }
 674
 675   // If the function takes variable number of arguments, add a frame offset for
 676   // the start of the first vararg value... this is used to expand
 677   // llvm.va_start.
 678   if (Fn.getFunctionType()->isVarArg())
 679     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
 680
 681   // Finally, inform the compiler what our live-outs will be, aka, what we will
 682   // be returning in registers.
 683   if (Fn.getReturnType() != Type::VoidTy)
 684     switch (getClassB(Fn.getReturnType())) {
 685     default: assert(0 && "Unknown type!");
 686     case cByte:
 687     case cShort:
 688     case cInt:
 689       F->addLiveOut(X86::EAX);
 690       break;
 691     case cLong:
 692       F->addLiveOut(X86::EAX);
 693       F->addLiveOut(X86::EDX);
 694       break;
 695     case cFP:
 696       F->addLiveOut(X86::ST0);
 697       break;
 698     }
 699 }
 700
 701 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 702 /// the main function.
 703 void X86ISel::EmitSpecialCodeForMain() {
 704   // Switch the FPU to 64-bit precision mode for better compatibility and speed.
 705   int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
 706   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::FNSTCW16m, 4), CWFrameIdx);
 707
 708   // Set the high part to be 64-bit precision.
 709   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV8mi, 5),
 710                     CWFrameIdx, 1).addImm(2);
 711
 712   // Reload the modified control word now.
 713   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
 714 }
 715
 716 /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
 717 /// because we have to generate our sources into the source basic blocks, not
 718 /// the current one.
 719 ///
 720 void X86ISel::SelectPHINodes() {
 721   const TargetInstrInfo &TII = *TM.getInstrInfo();
 722   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
 723   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
 724     const BasicBlock *BB = I;
 725     MachineBasicBlock &MBB = *MBBMap[I];
 726
 727     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
 728     MachineBasicBlock::iterator PHIInsertPoint = MBB.begin();
 729     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
 730       PHINode *PN = const_cast<PHINode*>(dyn_cast<PHINode>(I));
 731
 732       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
 733       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
 734       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
 735                                     X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
 736
 737       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
 738       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy)
 739         LongPhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
 740                             X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
 741
 742       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
 743       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
 744       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
 745       //
 746       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
 747
 748       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 749         MachineBasicBlock *PredMBB = MBBMap[PN->getIncomingBlock(i)];
 750         unsigned ValReg;
 751         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
 752           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
 753
 754         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
 755           // We already inserted an initialization of the register for this
 756           // predecessor.  Recycle it.
 757           ValReg = EntryIt->second;
 758
 759         } else {
 760           // Get the incoming value into a virtual register.
 761           //
 762           Value *Val = PN->getIncomingValue(i);
 763
 764           // If this is a constant or GlobalValue, we may have to insert code
 765           // into the basic block to compute it into a virtual register.
 766           if ((isa<Constant>(Val) && !isa<ConstantExpr>(Val))) {
 767             // Simple constants get emitted at the end of the basic block,
 768             // before any terminator instructions.  We "know" that the code to
 769             // move a constant into a register will never clobber any flags.
 770             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PredMBB->getFirstTerminator());
 771           } else {
 772             // Because we don't want to clobber any values which might be in
 773             // physical registers with the computation of this constant (which
 774             // might be arbitrarily complex if it is a constant expression),
 775             // just insert the computation at the top of the basic block.
 776             MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->begin();
 777
 778             // Skip over any PHI nodes though!
 779             while (PI != PredMBB->end() && PI->getOpcode() == X86::PHI)
 780               ++PI;
 781
 782             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PI);
 783           }
 784
 785           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
 786           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
 787         }
 788
 789         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
 790         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 791         if (LongPhiMI) {
 792           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
 793           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
 794         }
 795       }
 796
 797       // Now that we emitted all of the incoming values for the PHI node, make
 798       // sure to reposition the InsertPoint after the PHI that we just added.
 799       // This is needed because we might have inserted a constant into this
 800       // block, right after the PHI's which is before the old insert point!
 801       PHIInsertPoint = LongPhiMI ? LongPhiMI : PhiMI;
 802       ++PHIInsertPoint;
 803     }
 804   }
 805 }
 806
 807 /// RequiresFPRegKill - The floating point stackifier pass cannot insert
 808 /// compensation code on critical edges.  As such, it requires that we kill all
 809 /// FP registers on the exit from any blocks that either ARE critical edges, or
 810 /// branch to a block that has incoming critical edges.
 811 ///
 812 /// Note that this kill instruction will eventually be eliminated when
 813 /// restrictions in the stackifier are relaxed.
 814 ///
 815 static bool RequiresFPRegKill(const MachineBasicBlock *MBB) {
 816 #if 0
 817   const BasicBlock *BB = MBB->getBasicBlock ();
 818   for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI!=E; ++SI) {
 819     const BasicBlock *Succ = *SI;
 820     pred_const_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
 821     ++PI;  // Block have at least one predecessory
 822     if (PI != PE) {             // If it has exactly one, this isn't crit edge
 823       // If this block has more than one predecessor, check all of the
 824       // predecessors to see if they have multiple successors.  If so, then the
 825       // block we are analyzing needs an FPRegKill.
 826       for (PI = pred_begin(Succ); PI != PE; ++PI) {
 827         const BasicBlock *Pred = *PI;
 828         succ_const_iterator SI2 = succ_begin(Pred);
 829         ++SI2;  // There must be at least one successor of this block.
 830         if (SI2 != succ_end(Pred))
 831           return true;   // Yes, we must insert the kill on this edge.
 832       }
 833     }
 834   }
 835   // If we got this far, there is no need to insert the kill instruction.
 836   return false;
 837 #else
 838   return true;
 839 #endif
 840 }
 841
 842 // InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks that
 843 // need them.  This only occurs due to the floating point stackifier not being
 844 // aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
 845 //
 846 // Currently we insert an FP_REG_KILL instruction into each block that uses or
 847 // defines a floating point virtual register.
 848 //
 849 // When the global register allocators (like linear scan) finally update live
 850 // variable analysis, we can keep floating point values in registers across
 851 // portions of the CFG that do not involve critical edges.  This will be a big
 852 // win, but we are waiting on the global allocators before we can do this.
 853 //
 854 // With a bit of work, the floating point stackifier pass can be enhanced to
 855 // break critical edges as needed (to make a place to put compensation code),
 856 // but this will require some infrastructure improvements as well.
 857 //
 858 void X86ISel::InsertFPRegKills() {
 859   SSARegMap &RegMap = *F->getSSARegMap();
 860
 861   for (MachineFunction::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 862     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E; ++I)
 863       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 864       MachineOperand& MO = I->getOperand(i);
 865         if (MO.isRegister() && MO.getReg()) {
 866           unsigned Reg = MO.getReg();
 867           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 868             unsigned RegSize = RegMap.getRegClass(Reg)->getSize();
 869             if (RegSize == 10 || RegSize == 8)
 870               goto UsesFPReg;
 871           }
 872         }
 873       }
 874     // If we haven't found an FP register use or def in this basic block, check
 875     // to see if any of our successors has an FP PHI node, which will cause a
 876     // copy to be inserted into this block.
 877     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 878          SE = BB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 879       MachineBasicBlock *SBB = *SI;
 880       for (MachineBasicBlock::iterator I = SBB->begin();
 881            I != SBB->end() && I->getOpcode() == X86::PHI; ++I) {
 882         const TargetRegisterClass *RC =
 883           RegMap.getRegClass(I->getOperand(0).getReg());
 884         if (RC->getSize() == 10 || RC->getSize() == 8)
 885           goto UsesFPReg;
 886       }
 887     }
 888     continue;
 889   UsesFPReg:
 890     // Okay, this block uses an FP register.  If the block has successors (ie,
 891     // it's not an unwind/return), insert the FP_REG_KILL instruction.
 892     if (BB->succ_size() && RequiresFPRegKill(BB)) {
 893       BuildMI(*BB, BB->getFirstTerminator(), X86::FP_REG_KILL, 0);
 894       ++NumFPKill;
 895     }
 896   }
 897 }
 898
 899
 900 void X86ISel::getAddressingMode(Value *Addr, X86AddressMode &AM) {
 901   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
 902   AM.Base.Reg = 0; AM.Scale = 1; AM.IndexReg = 0; AM.Disp = 0;
 903   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Addr)) {
 904     if (isGEPFoldable(BB, GEP->getOperand(0), GEP->op_begin()+1, GEP->op_end(),
 905                        AM))
 906       return;
 907   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Addr)) {
 908     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
 909       if (isGEPFoldable(BB, CE->getOperand(0), CE->op_begin()+1, CE->op_end(),
 910                         AM))
 911         return;
 912   } else if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(Addr)) {
 913     AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
 914     AM.Base.FrameIndex = getFixedSizedAllocaFI(AI);
 915     return;
 916   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Addr)) {
 917     AM.GV = GV;
 918     return;
 919   }
 920
 921   // If it's not foldable, reset addr mode.
 922   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
 923   AM.Base.Reg = getReg(Addr);
 924   AM.Scale = 1; AM.IndexReg = 0; AM.Disp = 0;
 925 }
 926
 927 // canFoldSetCCIntoBranchOrSelect - Return the setcc instruction if we can fold
 928 // it into the conditional branch or select instruction which is the only user
 929 // of the cc instruction.  This is the case if the conditional branch is the
 930 // only user of the setcc.  We also don't handle long arguments below, so we
 931 // reject them here as well.
 932 //
 933 static SetCondInst *canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Value *V) {
 934   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
 935     if (SCI->hasOneUse()) {
 936       Instruction *User = cast<Instruction>(SCI->use_back());
 937       if ((isa<BranchInst>(User) || isa<SelectInst>(User)) &&
 938           (getClassB(SCI->getOperand(0)->getType()) != cLong ||
 939            SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
 940            SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE) &&
 941           (isa<BranchInst>(User) || User->getOperand(0) == V))
 942         return SCI;
 943     }
 944   return 0;
 945 }
 946
 947 // Return a fixed numbering for setcc instructions which does not depend on the
 948 // order of the opcodes.
 949 //
 950 static unsigned getSetCCNumber(unsigned Opcode) {
 951   switch(Opcode) {
 952   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
 953   case Instruction::SetEQ: return 0;
 954   case Instruction::SetNE: return 1;
 955   case Instruction::SetLT: return 2;
 956   case Instruction::SetGE: return 3;
 957   case Instruction::SetGT: return 4;
 958   case Instruction::SetLE: return 5;
 959   }
 960 }
 961
 962 // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
 963 // -----    ----------  ------------
 964 // seteq -> sete        sete
 965 // setne -> setne       setne
 966 // setlt -> setl        setb
 967 // setge -> setge       setae
 968 // setgt -> setg        seta
 969 // setle -> setle       setbe
 970 // ----
 971 //          sets                       // Used by comparison with 0 optimization
 972 //          setns
 973 static const unsigned SetCCOpcodeTab[2][8] = {
 974   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETBr, X86::SETAEr, X86::SETAr, X86::SETBEr,
 975     0, 0 },
 976   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETLr, X86::SETGEr, X86::SETGr, X86::SETLEr,
 977     X86::SETSr, X86::SETNSr },
 978 };
 979
 980 /// emitUCOMr - In the future when we support processors before the P6, this
 981 /// wraps the logic for emitting an FUCOMr vs FUCOMIr.
 982 void X86ISel::emitUCOMr(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
 983                         unsigned LHS, unsigned RHS) {
 984   if (0) { // for processors prior to the P6
 985     BuildMI(*MBB, IP, X86::FUCOMr, 2).addReg(LHS).addReg(RHS);
 986     BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
 987     BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
 988   } else {
 989     BuildMI(*MBB, IP, X86::FUCOMIr, 2).addReg(LHS).addReg(RHS);
 990   }
 991 }
 992
 993 // EmitComparison - This function emits a comparison of the two operands,
 994 // returning the extended setcc code to use.
 995 unsigned X86ISel::EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
 996                                  MachineBasicBlock *MBB,
 997                                  MachineBasicBlock::iterator IP) {
 998   // The arguments are already supposed to be of the same type.
 999   const Type *CompTy = Op0->getType();
1000   unsigned Class = getClassB(CompTy);
1001
1002   // Special case handling of: cmp R, i
1003   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1)) {
1004     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1005     if (OpNum < 2)    // seteq/setne -> test
1006       BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
1007     else
1008       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r).addImm(0);
1009     return OpNum;
1010
1011   } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1012     if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt) {
1013       unsigned Op1v = CI->getRawValue();
1014
1015       // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
1016       Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
1017
1018       // If this is a comparison against zero, emit more efficient code.  We
1019       // can't handle unsigned comparisons against zero unless they are == or
1020       // !=.  These should have been strength reduced already anyway.
1021       if (Op1v == 0 && (CompTy->isSigned() || OpNum < 2)) {
1022
1023         // If this is a comparison against zero and the LHS is an and of a
1024         // register with a constant, use the test to do the and.
1025         if (Instruction *Op0I = dyn_cast<Instruction>(Op0))
1026           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And && Op0->hasOneUse() &&
1027               isa<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
1028             static const unsigned TESTTab[] = {
1029               X86::TEST8ri, X86::TEST16ri, X86::TEST32ri
1030             };
1031
1032             // Emit test X, i
1033             unsigned LHS = getReg(Op0I->getOperand(0), MBB, IP);
1034             unsigned Imm =
1035               cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))->getRawValue();
1036             BuildMI(*MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(LHS).addImm(Imm);
1037
1038             if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
1039             if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
1040             return OpNum;
1041           }
1042
1043         unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1044         static const unsigned TESTTab[] = {
1045           X86::TEST8rr, X86::TEST16rr, X86::TEST32rr
1046         };
1047         BuildMI(*MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
1048
1049         if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
1050         if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
1051         return OpNum;
1052       }
1053
1054       static const unsigned CMPTab[] = {
1055         X86::CMP8ri, X86::CMP16ri, X86::CMP32ri
1056       };
1057
1058       unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1059       BuildMI(*MBB, IP, CMPTab[Class], 2).addReg(Op0r).addImm(Op1v);
1060       return OpNum;
1061     } else {
1062       unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1063       assert(Class == cLong && "Unknown integer class!");
1064       unsigned LowCst = CI->getRawValue();
1065       unsigned HiCst = CI->getRawValue() >> 32;
1066       if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
1067         unsigned LoTmp = Op0r;
1068         if (LowCst != 0) {
1069           LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1070           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
1071         }
1072         unsigned HiTmp = Op0r+1;
1073         if (HiCst != 0) {
1074           HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1075           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2,HiTmp).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
1076         }
1077         unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1078         BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr, 2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
1079         return OpNum;
1080       } else {
1081         // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
1082         // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
1083         // example, a setlt for long would generate code like this:
1084         //
1085         // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Always unsigned comparison
1086         // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Signedness depends on operands
1087         // dest = hi(op1) == hi(op2) ? BL : AL;
1088         //
1089
1090         // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
1091         // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with
1092         // their aliases (because we don't have conditional byte moves).
1093         //
1094         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
1095         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
1096         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
1097         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0,X86::BL);
1098         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
1099         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
1100         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
1101           .addReg(X86::AX);
1102         // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
1103         // register at this point for long values...
1104         return OpNum;
1105       }
1106     }
1107   }
1108
1109   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1110
1111   // Special case handling of comparison against +/- 0.0
1112   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op1))
1113     if (CFP->isExactlyValue(+0.0) || CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
1114       BuildMI(*MBB, IP, X86::FTST, 1).addReg(Op0r);
1115       BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
1116       BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
1117       return OpNum;
1118     }
1119
1120   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
1121   switch (Class) {
1122   default: assert(0 && "Unknown type class!");
1123     // Emit: cmp <var1>, <var2> (do the comparison).  We can
1124     // compare 8-bit with 8-bit, 16-bit with 16-bit, 32-bit with
1125     // 32-bit.
1126   case cByte:
1127     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP8rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1128     break;
1129   case cShort:
1130     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP16rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1131     break;
1132   case cInt:
1133     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1134     break;
1135   case cFP:
1136     emitUCOMr(MBB, IP, Op0r, Op1r);
1137     break;
1138
1139   case cLong:
1140     if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
1141       unsigned LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1142       unsigned HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1143       unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1144       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1145       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, HiTmp).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1146       BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr,  2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
1147       break;  // Allow the sete or setne to be generated from flags set by OR
1148     } else {
1149       // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
1150       // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
1151       // example, a setlt for long would generate code like this:
1152       //
1153       // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
1154       // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
1155       // dest = hi(op1) == hi(op2) ? BL : AL;
1156       //
1157
1158       // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
1159       // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with their
1160       // aliases (because we don't have conditional byte moves).
1161       //
1162       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1163       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
1164       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1165       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0, X86::BL);
1166       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
1167       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
1168       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
1169                                                    .addReg(X86::AX);
1170       // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
1171       // register at this point for long values...
1172       return OpNum;
1173     }
1174   }
1175   return OpNum;
1176 }
1177
1178 /// SetCC instructions - Here we just emit boilerplate code to set a byte-sized
1179 /// register, then move it to wherever the result should be.
1180 ///
1181 void X86ISel::visitSetCondInst(SetCondInst &I) {
1182   if (canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(&I))
1183     return;  // Fold this into a branch or select.
1184
1185   unsigned DestReg = getReg(I);
1186   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1187   emitSetCCOperation(BB, MII, I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.getOpcode(),
1188                      DestReg);
1189 }
1190
1191 /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
1192 /// constant expression support.
1193 ///
1194 void X86ISel::emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1195                                  MachineBasicBlock::iterator IP,
1196                                  Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
1197                                  unsigned TargetReg) {
1198   unsigned OpNum = getSetCCNumber(Opcode);
1199   OpNum = EmitComparison(OpNum, Op0, Op1, MBB, IP);
1200
1201   const Type *CompTy = Op0->getType();
1202   unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
1203   bool isSigned = CompTy->isSigned() && CompClass != cFP;
1204
1205   if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
1206     // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
1207     BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, TargetReg);
1208   } else {
1209     // Handle long comparisons by copying the value which is already in BL into
1210     // the register we want...
1211     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, TargetReg).addReg(X86::BL);
1212   }
1213 }
1214
1215 void X86ISel::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1216   unsigned DestReg = getReg(SI);
1217   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1218   emitSelectOperation(BB, MII, SI.getCondition(), SI.getTrueValue(),
1219                       SI.getFalseValue(), DestReg);
1220 }
1221
1222 /// emitSelect - Common code shared between visitSelectInst and the constant
1223 /// expression support.
1224 void X86ISel::emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1225                                   MachineBasicBlock::iterator IP,
1226                                   Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
1227                                   unsigned DestReg) {
1228   unsigned SelectClass = getClassB(TrueVal->getType());
1229
1230   // We don't support 8-bit conditional moves.  If we have incoming constants,
1231   // transform them into 16-bit constants to avoid having a run-time conversion.
1232   if (SelectClass == cByte) {
1233     if (Constant *T = dyn_cast<Constant>(TrueVal))
1234       TrueVal = ConstantExpr::getCast(T, Type::ShortTy);
1235     if (Constant *F = dyn_cast<Constant>(FalseVal))
1236       FalseVal = ConstantExpr::getCast(F, Type::ShortTy);
1237   }
1238
1239   unsigned TrueReg  = getReg(TrueVal, MBB, IP);
1240   unsigned FalseReg = getReg(FalseVal, MBB, IP);
1241   if (TrueReg == FalseReg) {
1242     static const unsigned Opcode[] = {
1243       X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr, X86::FpMOV, X86::MOV32rr
1244     };
1245     BuildMI(*MBB, IP, Opcode[SelectClass], 1, DestReg).addReg(TrueReg);
1246     if (SelectClass == cLong)
1247       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(TrueReg+1);
1248     return;
1249   }
1250
1251   unsigned Opcode;
1252   if (SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Cond)) {
1253     // We successfully folded the setcc into the select instruction.
1254
1255     unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1256     OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), MBB,
1257                            IP);
1258
1259     const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1260     bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1261
1262     // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1263     // -----    ----------  ------------
1264     // seteq -> cmovNE      cmovNE
1265     // setne -> cmovE       cmovE
1266     // setlt -> cmovGE      cmovAE
1267     // setge -> cmovL       cmovB
1268     // setgt -> cmovLE      cmovBE
1269     // setle -> cmovG       cmovA
1270     // ----
1271     //          cmovNS              // Used by comparison with 0 optimization
1272     //          cmovS
1273
1274     switch (SelectClass) {
1275     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1276     case cFP: {
1277       // Annoyingly, we don't have a full set of floating point conditional
1278       // moves.  :(
1279       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1280         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, X86::FCMOVAE, X86::FCMOVB,
1281           X86::FCMOVBE, X86::FCMOVA, 0, 0 },
1282         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
1283       };
1284       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1285
1286       // If opcode == 0, we hit a case that we don't support.  Output a setcc
1287       // and compare the result against zero.
1288       if (Opcode == 0) {
1289         unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
1290         unsigned CondReg;
1291         if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
1292           CondReg = makeAnotherReg(Type::BoolTy);
1293           // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
1294           BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, CondReg);
1295         } else {
1296           // Long comparisons end up in the BL register.
1297           CondReg = X86::BL;
1298         }
1299
1300         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1301         Opcode = X86::FCMOVE;
1302       }
1303       break;
1304     }
1305     case cByte:
1306     case cShort: {
1307       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1308         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVAE16rr, X86::CMOVB16rr,
1309           X86::CMOVBE16rr, X86::CMOVA16rr, 0, 0 },
1310         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVGE16rr, X86::CMOVL16rr,
1311           X86::CMOVLE16rr, X86::CMOVG16rr, X86::CMOVNS16rr, X86::CMOVS16rr },
1312       };
1313       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1314       break;
1315     }
1316     case cInt:
1317     case cLong: {
1318       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1319         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVAE32rr, X86::CMOVB32rr,
1320           X86::CMOVBE32rr, X86::CMOVA32rr, 0, 0 },
1321         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVGE32rr, X86::CMOVL32rr,
1322           X86::CMOVLE32rr, X86::CMOVG32rr, X86::CMOVNS32rr, X86::CMOVS32rr },
1323       };
1324       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1325       break;
1326     }
1327     }
1328   } else {
1329     // Get the value being branched on, and use it to set the condition codes.
1330     unsigned CondReg = getReg(Cond, MBB, IP);
1331     BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1332     switch (SelectClass) {
1333     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1334     case cFP:    Opcode = X86::FCMOVE; break;
1335     case cByte:
1336     case cShort: Opcode = X86::CMOVE16rr; break;
1337     case cInt:
1338     case cLong:  Opcode = X86::CMOVE32rr; break;
1339     }
1340   }
1341
1342   unsigned RealDestReg = DestReg;
1343
1344
1345   // Annoyingly enough, X86 doesn't HAVE 8-bit conditional moves.  Because of
1346   // this, we have to promote the incoming values to 16 bits, perform a 16-bit
1347   // cmove, then truncate the result.
1348   if (SelectClass == cByte) {
1349     DestReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1350     if (getClassB(TrueVal->getType()) == cByte) {
1351       // Promote the true value, by storing it into AL, and reading from AX.
1352       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(TrueReg);
1353       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::AH).addImm(0);
1354       TrueReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1355       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, TrueReg).addReg(X86::AX);
1356     }
1357     if (getClassB(FalseVal->getType()) == cByte) {
1358       // Promote the true value, by storing it into CL, and reading from CX.
1359       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(FalseReg);
1360       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::CH).addImm(0);
1361       FalseReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1362       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, FalseReg).addReg(X86::CX);
1363     }
1364   }
1365
1366   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(TrueReg).addReg(FalseReg);
1367
1368   switch (SelectClass) {
1369   case cByte:
1370     // We did the computation with 16-bit registers.  Truncate back to our
1371     // result by copying into AX then copying out AL.
1372     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(DestReg);
1373     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, RealDestReg).addReg(X86::AL);
1374     break;
1375   case cLong:
1376     // Move the upper half of the value as well.
1377     BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2,DestReg+1).addReg(TrueReg+1).addReg(FalseReg+1);
1378     break;
1379   }
1380 }
1381
1382
1383
1384 /// promote32 - Emit instructions to turn a narrow operand into a 32-bit-wide
1385 /// operand, in the specified target register.
1386 ///
1387 void X86ISel::promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR) {
1388   bool isUnsigned = VR.Ty->isUnsigned() || VR.Ty == Type::BoolTy;
1389
1390   Value *Val = VR.Val;
1391   const Type *Ty = VR.Ty;
1392   if (Val) {
1393     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Val)) {
1394       Val = ConstantExpr::getCast(C, Type::IntTy);
1395       Ty = Type::IntTy;
1396     }
1397
1398     // If this is a simple constant, just emit a MOVri directly to avoid the
1399     // copy.
1400     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
1401       int TheVal = CI->getRawValue() & 0xFFFFFFFF;
1402       BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, targetReg).addImm(TheVal);
1403       return;
1404     }
1405   }
1406
1407   // Make sure we have the register number for this value...
1408   unsigned Reg = Val ? getReg(Val) : VR.Reg;
1409
1410   switch (getClassB(Ty)) {
1411   case cByte:
1412     // Extend value into target register (8->32)
1413     if (isUnsigned)
1414       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1415     else
1416       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1417     break;
1418   case cShort:
1419     // Extend value into target register (16->32)
1420     if (isUnsigned)
1421       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1422     else
1423       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1424     break;
1425   case cInt:
1426     // Move value into target register (32->32)
1427     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, targetReg).addReg(Reg);
1428     break;
1429   default:
1430     assert(0 && "Unpromotable operand class in promote32");
1431   }
1432 }
1433
1434 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
1435 /// we have the following possibilities:
1436 ///
1437 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
1438 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
1439 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
1440 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
1441 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
1442 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX and return
1443 ///   ret float/double : Top of FP stack
1444 ///
1445 void X86ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1446   if (I.getNumOperands() == 0) {
1447     BuildMI(BB, X86::RET, 0); // Just emit a 'ret' instruction
1448     return;
1449   }
1450
1451   Value *RetVal = I.getOperand(0);
1452   switch (getClassB(RetVal->getType())) {
1453   case cByte:   // integral return values: extend or move into EAX and return
1454   case cShort:
1455   case cInt:
1456     promote32(X86::EAX, ValueRecord(RetVal));
1457     break;
1458   case cFP: {                  // Floats & Doubles: Return in ST(0)
1459     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1460     BuildMI(BB, X86::FpSETRESULT, 1).addReg(RetReg);
1461     break;
1462   }
1463   case cLong: {
1464     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1465     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(RetReg);
1466     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDX).addReg(RetReg+1);
1467     break;
1468   }
1469   default:
1470     visitInstruction(I);
1471   }
1472   // Emit a 'ret' instruction
1473   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
1474 }
1475
1476 // getBlockAfter - Return the basic block which occurs lexically after the
1477 // specified one.
1478 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
1479   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
1480   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
1481 }
1482
1483 /// visitBranchInst - Handle conditional and unconditional branches here.  Note
1484 /// that since code layout is frozen at this point, that if we are trying to
1485 /// jump to a block that is the immediate successor of the current block, we can
1486 /// just make a fall-through (but we don't currently).
1487 ///
1488 void X86ISel::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1489   // Update machine-CFG edges
1490   BB->addSuccessor (MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1491   if (BI.isConditional())
1492     BB->addSuccessor (MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1493
1494   BasicBlock *NextBB = getBlockAfter(BI.getParent());  // BB after current one
1495
1496   if (!BI.isConditional()) {  // Unconditional branch?
1497     if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1498       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1499     return;
1500   }
1501
1502   // See if we can fold the setcc into the branch itself...
1503   SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(BI.getCondition());
1504   if (SCI == 0) {
1505     // Nope, cannot fold setcc into this branch.  Emit a branch on a condition
1506     // computed some other way...
1507     unsigned condReg = getReg(BI.getCondition());
1508     BuildMI(BB, X86::TEST8rr, 2).addReg(condReg).addReg(condReg);
1509     if (BI.getSuccessor(1) == NextBB) {
1510       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1511         BuildMI(BB, X86::JNE, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1512     } else {
1513       BuildMI(BB, X86::JE, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1514
1515       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1516         BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1517     }
1518     return;
1519   }
1520
1521   unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1522   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1523   OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), BB,MII);
1524
1525   const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1526   bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1527
1528
1529   // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1530   // -----    ----------  ------------
1531   // seteq -> je          je
1532   // setne -> jne         jne
1533   // setlt -> jl          jb
1534   // setge -> jge         jae
1535   // setgt -> jg          ja
1536   // setle -> jle         jbe
1537   // ----
1538   //          js                  // Used by comparison with 0 optimization
1539   //          jns
1540
1541   static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1542     { X86::JE, X86::JNE, X86::JB, X86::JAE, X86::JA, X86::JBE, 0, 0 },
1543     { X86::JE, X86::JNE, X86::JL, X86::JGE, X86::JG, X86::JLE,
1544       X86::JS, X86::JNS },
1545   };
1546
1547   if (BI.getSuccessor(0) != NextBB) {
1548     BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1)
1549       .addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1550     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB)
1551       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1552   } else {
1553     // Change to the inverse condition...
1554     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB) {
1555       OpNum ^= 1;
1556       BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1)
1557         .addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1558     }
1559   }
1560 }
1561
1562
1563 /// doCall - This emits an abstract call instruction, setting up the arguments
1564 /// and the return value as appropriate.  For the actual function call itself,
1565 /// it inserts the specified CallMI instruction into the stream.
1566 ///
1567 void X86ISel::doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
1568                      const std::vector<ValueRecord> &Args) {
1569   // Count how many bytes are to be pushed on the stack...
1570   unsigned NumBytes = 0;
1571
1572   if (!Args.empty()) {
1573     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
1574       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1575       case cByte: case cShort: case cInt:
1576         NumBytes += 4; break;
1577       case cLong:
1578         NumBytes += 8; break;
1579       case cFP:
1580         NumBytes += Args[i].Ty == Type::FloatTy ? 4 : 8;
1581         break;
1582       default: assert(0 && "Unknown class!");
1583       }
1584
1585     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
1586     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(NumBytes);
1587
1588     // Arguments go on the stack in reverse order, as specified by the ABI.
1589     unsigned ArgOffset = 0;
1590     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
1591       unsigned ArgReg;
1592       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1593       case cByte:
1594         if (Args[i].Val && isa<ConstantBool>(Args[i].Val)) {
1595           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1596             .addImm(Args[i].Val == ConstantBool::True);
1597           break;
1598         }
1599         // FALL THROUGH
1600       case cShort:
1601         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1602           // Zero/Sign extend constant, then stuff into memory.
1603           ConstantInt *Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val);
1604           Val = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(Val, Type::IntTy));
1605           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1606             .addImm(Val->getRawValue() & 0xFFFFFFFF);
1607         } else {
1608           // Promote arg to 32 bits wide into a temporary register...
1609           ArgReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1610           promote32(ArgReg, Args[i]);
1611           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1612                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1613         }
1614         break;
1615       case cInt:
1616         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1617           unsigned Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1618           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1619                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val);
1620         } else if (Args[i].Val && isa<ConstantPointerNull>(Args[i].Val)) {
1621           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1622                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(0);
1623         } else {
1624           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1625           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1626                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1627         }
1628         break;
1629       case cLong:
1630         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1631           uint64_t Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1632           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1633                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val & ~0U);
1634           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1635                        X86::ESP, ArgOffset+4).addImm(Val >> 32ULL);
1636         } else {
1637           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1638           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1639                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1640           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1641                        X86::ESP, ArgOffset+4).addReg(ArgReg+1);
1642         }
1643         ArgOffset += 4;        // 8 byte entry, not 4.
1644         break;
1645
1646       case cFP:
1647         if (ConstantFP *CFP = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Args[i].Val)) {
1648           // Store constant FP values with integer instructions to avoid having
1649           // to load the constants from the constant pool then do a store.
1650           if (CFP->getType() == Type::FloatTy) {
1651             union {
1652               unsigned I;
1653               float    F;
1654             } V;
1655             V.F = CFP->getValue();
1656             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1657                          X86::ESP, ArgOffset).addImm(V.I);
1658           } else {
1659             union {
1660               uint64_t I;
1661               double   F;
1662             } V;
1663             V.F = CFP->getValue();
1664             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1665                           X86::ESP, ArgOffset).addImm((unsigned)V.I);
1666             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1667                          X86::ESP, ArgOffset+4).addImm(unsigned(V.I >> 32));
1668             ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1669           }
1670         } else {
1671           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1672           if (Args[i].Ty == Type::FloatTy) {
1673             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST32m, 5),
1674                          X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1675           } else {
1676             assert(Args[i].Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1677             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST64m, 5),
1678                          X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1679             ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1680           }
1681         }
1682         break;
1683
1684       default: assert(0 && "Unknown class!");
1685       }
1686       ArgOffset += 4;
1687     }
1688   } else {
1689     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(0);
1690   }
1691
1692   BB->push_back(CallMI);
1693
1694   BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKUP, 1).addImm(NumBytes);
1695
1696   // If there is a return value, scavenge the result from the location the call
1697   // leaves it in...
1698   //
1699   if (Ret.Ty != Type::VoidTy) {
1700     unsigned DestClass = getClassB(Ret.Ty);
1701     switch (DestClass) {
1702     case cByte:
1703     case cShort:
1704     case cInt: {
1705       // Integral results are in %eax, or the appropriate portion
1706       // thereof.
1707       static const unsigned regRegMove[] = {
1708         X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr
1709       };
1710       static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX };
1711       BuildMI(BB, regRegMove[DestClass], 1, Ret.Reg).addReg(AReg[DestClass]);
1712       break;
1713     }
1714     case cFP:     // Floating-point return values live in %ST(0)
1715       BuildMI(BB, X86::FpGETRESULT, 1, Ret.Reg);
1716       break;
1717     case cLong:   // Long values are left in EDX:EAX
1718       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg).addReg(X86::EAX);
1719       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg+1).addReg(X86::EDX);
1720       break;
1721     default: assert(0 && "Unknown class!");
1722     }
1723   }
1724 }
1725
1726
1727 /// visitCallInst - Push args on stack and do a procedure call instruction.
1728 void X86ISel::visitCallInst(CallInst &CI) {
1729   MachineInstr *TheCall;
1730   if (Function *F = CI.getCalledFunction()) {
1731     // Is it an intrinsic function call?
1732     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1733       visitIntrinsicCall(ID, CI);   // Special intrinsics are not handled here
1734       return;
1735     }
1736
1737     // Emit a CALL instruction with PC-relative displacement.
1738     TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addGlobalAddress(F, true);
1739   } else {  // Emit an indirect call...
1740     unsigned Reg = getReg(CI.getCalledValue());
1741     TheCall = BuildMI(X86::CALL32r, 1).addReg(Reg);
1742   }
1743
1744   std::vector<ValueRecord> Args;
1745   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1746     Args.push_back(ValueRecord(CI.getOperand(i)));
1747
1748   unsigned DestReg = CI.getType() != Type::VoidTy ? getReg(CI) : 0;
1749   doCall(ValueRecord(DestReg, CI.getType()), TheCall, Args);
1750 }
1751
1752 /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
1753 /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
1754 /// equivalent LLVM code.
1755 ///
1756 void X86ISel::LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F) {
1757   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1758     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1759       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1760         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1761           switch (F->getIntrinsicID()) {
1762           case Intrinsic::not_intrinsic:
1763           case Intrinsic::vastart:
1764           case Intrinsic::vacopy:
1765           case Intrinsic::vaend:
1766           case Intrinsic::returnaddress:
1767           case Intrinsic::frameaddress:
1768           case Intrinsic::memcpy:
1769           case Intrinsic::memset:
1770           case Intrinsic::isunordered:
1771           case Intrinsic::readport:
1772           case Intrinsic::writeport:
1773             // We directly implement these intrinsics
1774             break;
1775           case Intrinsic::readio: {
1776             // On X86, memory operations are in-order.  Lower this intrinsic
1777             // into a volatile load.
1778             LoadInst * LI = new LoadInst(CI->getOperand(1), "", true, CI);
1779             CI->replaceAllUsesWith(LI);
1780             BB->getInstList().erase(CI);
1781             break;
1782           }
1783           case Intrinsic::writeio: {
1784             // On X86, memory operations are in-order.  Lower this intrinsic
1785             // into a volatile store.
1786             StoreInst *LI = new StoreInst(CI->getOperand(1),
1787                                           CI->getOperand(2), true, CI);
1788             CI->replaceAllUsesWith(LI);
1789             BB->getInstList().erase(CI);
1790             break;
1791           }
1792           default:
1793             // All other intrinsic calls we must lower.
1794             Instruction *Before = CI->getPrev();
1795             TM.getIntrinsicLowering().LowerIntrinsicCall(CI);
1796             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1797               I = Before; ++I;
1798             } else {
1799               I = BB->begin();
1800             }
1801           }
1802 }
1803
1804 void X86ISel::visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1805   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1806   switch (ID) {
1807   case Intrinsic::vastart:
1808     // Get the address of the first vararg value...
1809     TmpReg1 = getReg(CI);
1810     addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 5, TmpReg1), VarArgsFrameIndex);
1811     return;
1812
1813   case Intrinsic::vacopy:
1814     TmpReg1 = getReg(CI);
1815     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));
1816     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, TmpReg1).addReg(TmpReg2);
1817     return;
1818   case Intrinsic::vaend: return;   // Noop on X86
1819
1820   case Intrinsic::returnaddress:
1821   case Intrinsic::frameaddress:
1822     TmpReg1 = getReg(CI);
1823     if (cast<Constant>(CI.getOperand(1))->isNullValue()) {
1824       if (ReturnAddressIndex == 0) {
1825         // Set up a frame object for the return address.
1826         ReturnAddressIndex = F->getFrameInfo()->CreateFixedObject(4, -4);
1827       }
1828
1829       if (ID == Intrinsic::returnaddress) {
1830         // Just load the return address
1831         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, TmpReg1),
1832                           ReturnAddressIndex);
1833       } else {
1834         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 4, TmpReg1),
1835                           ReturnAddressIndex, -4);
1836       }
1837     } else {
1838       // Values other than zero are not implemented yet.
1839       BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, TmpReg1).addImm(0);
1840     }
1841     return;
1842
1843   case Intrinsic::isunordered:
1844     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1845     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1846     emitUCOMr(BB, BB->end(), TmpReg2, TmpReg1);
1847     TmpReg2 = getReg(CI);
1848     BuildMI(BB, X86::SETPr, 0, TmpReg2);
1849     return;
1850
1851   case Intrinsic::memcpy: {
1852     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memcpy call!");
1853     unsigned Align = 1;
1854     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1855       Align = AlignC->getRawValue();
1856       if (Align == 0) Align = 1;
1857     }
1858
1859     // Turn the byte code into # iterations
1860     unsigned CountReg;
1861     unsigned Opcode;
1862     switch (Align & 3) {
1863     case 2:   // WORD aligned
1864       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1865         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1866       } else {
1867         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1868         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1869         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1870       }
1871       Opcode = X86::REP_MOVSW;
1872       break;
1873     case 0:   // DWORD aligned
1874       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1875         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1876       } else {
1877         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1878         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1879         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1880       }
1881       Opcode = X86::REP_MOVSD;
1882       break;
1883     default:  // BYTE aligned
1884       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1885       Opcode = X86::REP_MOVSB;
1886       break;
1887     }
1888
1889     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1890     // destination in EDI, and the count in ECX.
1891     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1892     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1893     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1894     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1895     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ESI).addReg(TmpReg2);
1896     BuildMI(BB, Opcode, 0);
1897     return;
1898   }
1899   case Intrinsic::memset: {
1900     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memset call!");
1901     unsigned Align = 1;
1902     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1903       Align = AlignC->getRawValue();
1904       if (Align == 0) Align = 1;
1905     }
1906
1907     // Turn the byte code into # iterations
1908     unsigned CountReg;
1909     unsigned Opcode;
1910     if (ConstantInt *ValC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))) {
1911       unsigned Val = ValC->getRawValue() & 255;
1912
1913       // If the value is a constant, then we can potentially use larger copies.
1914       switch (Align & 3) {
1915       case 2:   // WORD aligned
1916         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1917           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1918         } else {
1919           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1920           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1921           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1922         }
1923         BuildMI(BB, X86::MOV16ri, 1, X86::AX).addImm((Val << 8) | Val);
1924         Opcode = X86::REP_STOSW;
1925         break;
1926       case 0:   // DWORD aligned
1927         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1928           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1929         } else {
1930           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1931           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1932           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1933         }
1934         Val = (Val << 8) | Val;
1935         BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, X86::EAX).addImm((Val << 16) | Val);
1936         Opcode = X86::REP_STOSD;
1937         break;
1938       default:  // BYTE aligned
1939         CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1940         BuildMI(BB, X86::MOV8ri, 1, X86::AL).addImm(Val);
1941         Opcode = X86::REP_STOSB;
1942         break;
1943       }
1944     } else {
1945       // If it's not a constant value we are storing, just fall back.  We could
1946       // try to be clever to form 16 bit and 32 bit values, but we don't yet.
1947       unsigned ValReg = getReg(CI.getOperand(2));
1948       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(ValReg);
1949       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1950       Opcode = X86::REP_STOSB;
1951     }
1952
1953     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1954     // destination in EDI, and the count in ECX.
1955     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1956     //TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1957     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1958     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1959     BuildMI(BB, Opcode, 0);
1960     return;
1961   }
1962
1963   case Intrinsic::readport: {
1964     // First, determine that the size of the operand falls within the acceptable
1965     // range for this architecture.
1966     //
1967     if (getClassB(CI.getOperand(1)->getType()) != cShort) {
1968       std::cerr << "llvm.readport: Address size is not 16 bits\n";
1969       exit(1);
1970     }
1971
1972     // Now, move the I/O port address into the DX register and use the IN
1973     // instruction to get the input data.
1974     //
1975     unsigned Class = getClass(CI.getCalledFunction()->getReturnType());
1976     unsigned DestReg = getReg(CI);
1977
1978     // If the port is a single-byte constant, use the immediate form.
1979     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(1)))
1980       if ((C->getRawValue() & 255) == C->getRawValue()) {
1981         switch (Class) {
1982         case cByte:
1983           BuildMI(BB, X86::IN8ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
1984           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
1985           return;
1986         case cShort:
1987           BuildMI(BB, X86::IN16ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
1988           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AX);
1989           return;
1990         case cInt:
1991           BuildMI(BB, X86::IN32ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
1992           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);
1993           return;
1994         }
1995       }
1996
1997     unsigned Reg = getReg(CI.getOperand(1));
1998     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(Reg);
1999     switch (Class) {
2000     case cByte:
2001       BuildMI(BB, X86::IN8rr, 0);
2002       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
2003       break;
2004     case cShort:
2005       BuildMI(BB, X86::IN16rr, 0);
2006       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AX);
2007       break;
2008     case cInt:
2009       BuildMI(BB, X86::IN32rr, 0);
2010       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);
2011       break;
2012     default:
2013       std::cerr << "Cannot do input on this data type";
2014       exit (1);
2015     }
2016     return;
2017   }
2018
2019   case Intrinsic::writeport: {
2020     // First, determine that the size of the operand falls within the
2021     // acceptable range for this architecture.
2022     if (getClass(CI.getOperand(2)->getType()) != cShort) {
2023       std::cerr << "llvm.writeport: Address size is not 16 bits\n";
2024       exit(1);
2025     }
2026
2027     unsigned Class = getClassB(CI.getOperand(1)->getType());
2028     unsigned ValReg = getReg(CI.getOperand(1));
2029     switch (Class) {
2030     case cByte:
2031       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(ValReg);
2032       break;
2033     case cShort:
2034       BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(ValReg);
2035       break;
2036     case cInt:
2037       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(ValReg);
2038       break;
2039     default:
2040       std::cerr << "llvm.writeport: invalid data type for X86 target";
2041       exit(1);
2042     }
2043
2044
2045     // If the port is a single-byte constant, use the immediate form.
2046     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2)))
2047       if ((C->getRawValue() & 255) == C->getRawValue()) {
2048         static const unsigned O[] = { X86::OUT8ir, X86::OUT16ir, X86::OUT32ir };
2049         BuildMI(BB, O[Class], 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
2050         return;
2051       }
2052
2053     // Otherwise, move the I/O port address into the DX register and the value
2054     // to write into the AL/AX/EAX register.
2055     static const unsigned Opc[] = { X86::OUT8rr, X86::OUT16rr, X86::OUT32rr };
2056     unsigned Reg = getReg(CI.getOperand(2));
2057     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(Reg);
2058     BuildMI(BB, Opc[Class], 0);
2059     return;
2060   }
2061
2062   default: assert(0 && "Error: unknown intrinsics should have been lowered!");
2063   }
2064 }
2065
2066 static bool isSafeToFoldLoadIntoInstruction(LoadInst &LI, Instruction &User) {
2067   if (LI.getParent() != User.getParent())
2068     return false;
2069   BasicBlock::iterator It = &LI;
2070   // Check all of the instructions between the load and the user.  We should
2071   // really use alias analysis here, but for now we just do something simple.
2072   for (++It; It != BasicBlock::iterator(&User); ++It) {
2073     switch (It->getOpcode()) {
2074     case Instruction::Free:
2075     case Instruction::Store:
2076     case Instruction::Call:
2077     case Instruction::Invoke:
2078       return false;
2079     case Instruction::Load:
2080       if (cast<LoadInst>(It)->isVolatile() && LI.isVolatile())
2081         return false;
2082       break;
2083     }
2084   }
2085   return true;
2086 }
2087
2088 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
2089 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or, 4 for
2090 /// Xor.
2091 ///
2092 void X86ISel::visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OperatorClass) {
2093   unsigned DestReg = getReg(B);
2094   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
2095   Value *Op0 = B.getOperand(0), *Op1 = B.getOperand(1);
2096   unsigned Class = getClassB(B.getType());
2097
2098   // If this is AND X, C, and it is only used by a setcc instruction, it will
2099   // be folded.  There is no need to emit this instruction.
2100   if (B.hasOneUse() && OperatorClass == 2 && isa<ConstantInt>(Op1))
2101     if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt) {
2102       Instruction *Use = cast<Instruction>(B.use_back());
2103       if (isa<SetCondInst>(Use) &&
2104           Use->getOperand(1) == Constant::getNullValue(B.getType())) {
2105         switch (getSetCCNumber(Use->getOpcode())) {
2106         case 0:
2107         case 1:
2108           return;
2109         default:
2110           if (B.getType()->isSigned()) return;
2111         }
2112       }
2113     }
2114
2115   // Special case: op Reg, load [mem]
2116   if (isa<LoadInst>(Op0) && !isa<LoadInst>(Op1) && Class != cLong &&
2117       Op0->hasOneUse() &&
2118       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op0), B))
2119     if (!B.swapOperands())
2120       std::swap(Op0, Op1);  // Make sure any loads are in the RHS.
2121
2122   if (isa<LoadInst>(Op1) && Class != cLong && Op1->hasOneUse() &&
2123       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op1), B)) {
2124
2125     unsigned Opcode;
2126     if (Class != cFP) {
2127       static const unsigned OpcodeTab[][3] = {
2128         // Arithmetic operators
2129         { X86::ADD8rm, X86::ADD16rm, X86::ADD32rm },  // ADD
2130         { X86::SUB8rm, X86::SUB16rm, X86::SUB32rm },  // SUB
2131
2132         // Bitwise operators
2133         { X86::AND8rm, X86::AND16rm, X86::AND32rm },  // AND
2134         { X86:: OR8rm, X86:: OR16rm, X86:: OR32rm },  // OR
2135         { X86::XOR8rm, X86::XOR16rm, X86::XOR32rm },  // XOR
2136       };
2137       Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2138     } else {
2139       static const unsigned OpcodeTab[][2] = {
2140         { X86::FADD32m, X86::FADD64m },  // ADD
2141         { X86::FSUB32m, X86::FSUB64m },  // SUB
2142       };
2143       const Type *Ty = Op0->getType();
2144       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2145       Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Ty == Type::DoubleTy];
2146     }
2147
2148     unsigned Op0r = getReg(Op0);
2149     if (AllocaInst *AI =
2150         dyn_castFixedAlloca(cast<LoadInst>(Op1)->getOperand(0))) {
2151       unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2152       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op0r), FI);
2153
2154     } else {
2155       X86AddressMode AM;
2156       getAddressingMode(cast<LoadInst>(Op1)->getOperand(0), AM);
2157
2158       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op0r), AM);
2159     }
2160     return;
2161   }
2162
2163   // If this is a floating point subtract, check to see if we can fold the first
2164   // operand in.
2165   if (Class == cFP && OperatorClass == 1 &&
2166       isa<LoadInst>(Op0) &&
2167       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op0), B)) {
2168     const Type *Ty = Op0->getType();
2169     assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2170     unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FSUBR32m : X86::FSUBR64m;
2171
2172     unsigned Op1r = getReg(Op1);
2173     if (AllocaInst *AI =
2174         dyn_castFixedAlloca(cast<LoadInst>(Op0)->getOperand(0))) {
2175       unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2176       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op1r), FI);
2177     } else {
2178       X86AddressMode AM;
2179       getAddressingMode(cast<LoadInst>(Op0)->getOperand(0), AM);
2180
2181       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op1r), AM);
2182     }
2183     return;
2184   }
2185
2186   emitSimpleBinaryOperation(BB, MI, Op0, Op1, OperatorClass, DestReg);
2187 }
2188
2189
2190 /// emitBinaryFPOperation - This method handles emission of floating point
2191 /// Add (0), Sub (1), Mul (2), and Div (3) operations.
2192 void X86ISel::emitBinaryFPOperation(MachineBasicBlock *BB,
2193                                     MachineBasicBlock::iterator IP,
2194                                     Value *Op0, Value *Op1,
2195                                     unsigned OperatorClass, unsigned DestReg) {
2196   // Special case: op Reg, <const fp>
2197   if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1))
2198     if (!Op1C->isExactlyValue(+0.0) && !Op1C->isExactlyValue(+1.0)) {
2199       // Create a constant pool entry for this constant.
2200       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
2201       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(Op1C);
2202       const Type *Ty = Op1->getType();
2203
2204       static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
2205         { X86::FADD32m, X86::FSUB32m, X86::FMUL32m, X86::FDIV32m },   // Float
2206         { X86::FADD64m, X86::FSUB64m, X86::FMUL64m, X86::FDIV64m },   // Double
2207       };
2208
2209       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2210       unsigned Opcode = OpcodeTab[Ty != Type::FloatTy][OperatorClass];
2211       unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
2212       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, Opcode, 5,
2213                                        DestReg).addReg(Op0r), CPI);
2214       return;
2215     }
2216
2217   // Special case: R1 = op <const fp>, R2
2218   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op0))
2219     if (CFP->isExactlyValue(-0.0) && OperatorClass == 1) {
2220       // -0.0 - X === -X
2221       unsigned op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2222       BuildMI(*BB, IP, X86::FCHS, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
2223       return;
2224     } else if (!CFP->isExactlyValue(+0.0) && !CFP->isExactlyValue(+1.0)) {
2225       // R1 = op CST, R2  -->  R1 = opr R2, CST
2226
2227       // Create a constant pool entry for this constant.
2228       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
2229       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
2230       const Type *Ty = CFP->getType();
2231
2232       static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
2233         { X86::FADD32m, X86::FSUBR32m, X86::FMUL32m, X86::FDIVR32m }, // Float
2234         { X86::FADD64m, X86::FSUBR64m, X86::FMUL64m, X86::FDIVR64m }, // Double
2235       };
2236
2237       assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2238       unsigned Opcode = OpcodeTab[Ty != Type::FloatTy][OperatorClass];
2239       unsigned Op1r = getReg(Op1, BB, IP);
2240       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, Opcode, 5,
2241                                        DestReg).addReg(Op1r), CPI);
2242       return;
2243     }
2244
2245   // General case.
2246   static const unsigned OpcodeTab[4] = {
2247     X86::FpADD, X86::FpSUB, X86::FpMUL, X86::FpDIV
2248   };
2249
2250   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass];
2251   unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
2252   unsigned Op1r = getReg(Op1, BB, IP);
2253   BuildMI(*BB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
2254 }
2255
2256 /// emitSimpleBinaryOperation - Implement simple binary operators for integral
2257 /// types...  OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for
2258 /// Or, 4 for Xor.
2259 ///
2260 /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
2261 /// and constant expression support.
2262 ///
2263 void X86ISel::emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *MBB,
2264                                         MachineBasicBlock::iterator IP,
2265                                         Value *Op0, Value *Op1,
2266                                         unsigned OperatorClass,
2267                                         unsigned DestReg) {
2268   unsigned Class = getClassB(Op0->getType());
2269
2270   if (Class == cFP) {
2271     assert(OperatorClass < 2 && "No logical ops for FP!");
2272     emitBinaryFPOperation(MBB, IP, Op0, Op1, OperatorClass, DestReg);
2273     return;
2274   }
2275
2276   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0))
2277     if (OperatorClass == 1) {
2278       static unsigned const NEGTab[] = {
2279         X86::NEG8r, X86::NEG16r, X86::NEG32r, 0, X86::NEG32r
2280       };
2281
2282       // sub 0, X -> neg X
2283       if (CI->isNullValue()) {
2284         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
2285         BuildMI(*MBB, IP, NEGTab[Class], 1, DestReg).addReg(op1Reg);
2286
2287         if (Class == cLong) {
2288           // We just emitted: Dl = neg Sl
2289           // Now emit       : T  = addc Sh, 0
2290           //                : Dh = neg T
2291           unsigned T = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2292           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32ri, 2, T).addReg(op1Reg+1).addImm(0);
2293           BuildMI(*MBB, IP, X86::NEG32r, 1, DestReg+1).addReg(T);
2294         }
2295         return;
2296       } else if (Op1->hasOneUse() && Class != cLong) {
2297         // sub C, X -> tmp = neg X; DestReg = add tmp, C.  This is better
2298         // than copying C into a temporary register, because of register
2299         // pressure (tmp and destreg can share a register.
2300         static unsigned const ADDRITab[] = {
2301           X86::ADD8ri, X86::ADD16ri, X86::ADD32ri, 0, X86::ADD32ri
2302         };
2303         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
2304         unsigned Tmp = makeAnotherReg(Op0->getType());
2305         BuildMI(*MBB, IP, NEGTab[Class], 1, Tmp).addReg(op1Reg);
2306         BuildMI(*MBB, IP, ADDRITab[Class], 2,
2307                 DestReg).addReg(Tmp).addImm(CI->getRawValue());
2308         return;
2309       }
2310     }
2311
2312   // Special case: op Reg, <const int>
2313   if (ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2314     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
2315
2316     // xor X, -1 -> not X
2317     if (OperatorClass == 4 && Op1C->isAllOnesValue()) {
2318       static unsigned const NOTTab[] = {
2319         X86::NOT8r, X86::NOT16r, X86::NOT32r, 0, X86::NOT32r
2320       };
2321       BuildMI(*MBB, IP, NOTTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2322       if (Class == cLong)  // Invert the top part too
2323         BuildMI(*MBB, IP, X86::NOT32r, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
2324       return;
2325     }
2326
2327     // add X, -1 -> dec X
2328     if (OperatorClass == 0 && Op1C->isAllOnesValue() && Class != cLong) {
2329       // Note that we can't use dec for 64-bit decrements, because it does not
2330       // set the carry flag!
2331       static unsigned const DECTab[] = { X86::DEC8r, X86::DEC16r, X86::DEC32r };
2332       BuildMI(*MBB, IP, DECTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2333       return;
2334     }
2335
2336     // add X, 1 -> inc X
2337     if (OperatorClass == 0 && Op1C->equalsInt(1) && Class != cLong) {
2338       // Note that we can't use inc for 64-bit increments, because it does not
2339       // set the carry flag!
2340       static unsigned const INCTab[] = { X86::INC8r, X86::INC16r, X86::INC32r };
2341       BuildMI(*MBB, IP, INCTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2342       return;
2343     }
2344
2345     static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
2346       // Arithmetic operators
2347       { X86::ADD8ri, X86::ADD16ri, X86::ADD32ri, 0, X86::ADD32ri },  // ADD
2348       { X86::SUB8ri, X86::SUB16ri, X86::SUB32ri, 0, X86::SUB32ri },  // SUB
2349
2350       // Bitwise operators
2351       { X86::AND8ri, X86::AND16ri, X86::AND32ri, 0, X86::AND32ri },  // AND
2352       { X86:: OR8ri, X86:: OR16ri, X86:: OR32ri, 0, X86::OR32ri  },  // OR
2353       { X86::XOR8ri, X86::XOR16ri, X86::XOR32ri, 0, X86::XOR32ri },  // XOR
2354     };
2355
2356     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2357     unsigned Op1l = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue();
2358
2359     if (Class != cLong) {
2360       BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2361       return;
2362     }
2363
2364     // If this is a long value and the high or low bits have a special
2365     // property, emit some special cases.
2366     unsigned Op1h = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue() >> 32LL;
2367
2368     // If the constant is zero in the low 32-bits, just copy the low part
2369     // across and apply the normal 32-bit operation to the high parts.  There
2370     // will be no carry or borrow into the top.
2371     if (Op1l == 0) {
2372       if (OperatorClass != 2) // All but and...
2373         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0r);
2374       else
2375         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2376       BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg+1)
2377         .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
2378       return;
2379     }
2380
2381     // If this is a logical operation and the top 32-bits are zero, just
2382     // operate on the lower 32.
2383     if (Op1h == 0 && OperatorClass > 1) {
2384       BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg)
2385         .addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2386       if (OperatorClass != 2)  // All but and
2387         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
2388       else
2389         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
2390       return;
2391     }
2392
2393     // TODO: We could handle lots of other special cases here, such as AND'ing
2394     // with 0xFFFFFFFF00000000 -> noop, etc.
2395
2396     // Otherwise, code generate the full operation with a constant.
2397     static const unsigned TopTab[] = {
2398       X86::ADC32ri, X86::SBB32ri, X86::AND32ri, X86::OR32ri, X86::XOR32ri
2399     };
2400
2401     BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2402     BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2, DestReg+1)
2403       .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
2404     return;
2405   }
2406
2407   // Finally, handle the general case now.
2408   static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
2409     // Arithmetic operators
2410     { X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr, 0, X86::ADD32rr },  // ADD
2411     { X86::SUB8rr, X86::SUB16rr, X86::SUB32rr, 0, X86::SUB32rr },  // SUB
2412
2413     // Bitwise operators
2414     { X86::AND8rr, X86::AND16rr, X86::AND32rr, 0, X86::AND32rr },  // AND
2415     { X86:: OR8rr, X86:: OR16rr, X86:: OR32rr, 0, X86:: OR32rr },  // OR
2416     { X86::XOR8rr, X86::XOR16rr, X86::XOR32rr, 0, X86::XOR32rr },  // XOR
2417   };
2418
2419   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2420   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
2421   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
2422   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
2423
2424   if (Class == cLong) {        // Handle the upper 32 bits of long values...
2425     static const unsigned TopTab[] = {
2426       X86::ADC32rr, X86::SBB32rr, X86::AND32rr, X86::OR32rr, X86::XOR32rr
2427     };
2428     BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2,
2429             DestReg+1).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
2430   }
2431 }
2432
2433 /// doMultiply - Emit appropriate instructions to multiply together the
2434 /// registers op0Reg and op1Reg, and put the result in DestReg.  The type of the
2435 /// result should be given as DestTy.
2436 ///
2437 void X86ISel::doMultiply(MachineBasicBlock *MBB,
2438                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2439                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
2440                          unsigned op0Reg, unsigned op1Reg) {
2441   unsigned Class = getClass(DestTy);
2442   switch (Class) {
2443   case cInt:
2444   case cShort:
2445     BuildMI(*MBB, MBBI, Class == cInt ? X86::IMUL32rr:X86::IMUL16rr, 2, DestReg)
2446       .addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
2447     return;
2448   case cByte:
2449     // Must use the MUL instruction, which forces use of AL...
2450     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(op0Reg);
2451     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MUL8r, 1).addReg(op1Reg);
2452     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
2453     return;
2454   default:
2455   case cLong: assert(0 && "doMultiply cannot operate on LONG values!");
2456   }
2457 }
2458
2459 // ExactLog2 - This function solves for (Val == 1 << (N-1)) and returns N.  It
2460 // returns zero when the input is not exactly a power of two.
2461 static unsigned ExactLog2(unsigned Val) {
2462   if (Val == 0 || (Val & (Val-1))) return 0;
2463   unsigned Count = 0;
2464   while (Val != 1) {
2465     Val >>= 1;
2466     ++Count;
2467   }
2468   return Count+1;
2469 }
2470
2471
2472 /// doMultiplyConst - This function is specialized to efficiently codegen an 8,
2473 /// 16, or 32-bit integer multiply by a constant.
2474 void X86ISel::doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
2475                               MachineBasicBlock::iterator IP,
2476                               unsigned DestReg, const Type *DestTy,
2477                               unsigned op0Reg, unsigned ConstRHS) {
2478   static const unsigned MOVrrTab[] = {X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr};
2479   static const unsigned MOVriTab[] = {X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri};
2480   static const unsigned ADDrrTab[] = {X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr};
2481   static const unsigned NEGrTab[]  = {X86::NEG8r , X86::NEG16r , X86::NEG32r };
2482
2483   unsigned Class = getClass(DestTy);
2484   unsigned TmpReg;
2485
2486   // Handle special cases here.
2487   switch (ConstRHS) {
2488   case -2:
2489     TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2490     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, TmpReg).addReg(op0Reg);
2491     BuildMI(*MBB, IP, ADDrrTab[Class], 1,DestReg).addReg(TmpReg).addReg(TmpReg);
2492     return;
2493   case -1:
2494     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, DestReg).addReg(op0Reg);
2495     return;
2496   case 0:
2497     BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, DestReg).addImm(0);
2498     return;
2499   case 1:
2500     BuildMI(*MBB, IP, MOVrrTab[Class], 1, DestReg).addReg(op0Reg);
2501     return;
2502   case 2:
2503     BuildMI(*MBB, IP, ADDrrTab[Class], 1,DestReg).addReg(op0Reg).addReg(op0Reg);
2504     return;
2505   case 3:
2506   case 5:
2507   case 9:
2508     if (Class == cInt) {
2509       X86AddressMode AM;
2510       AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
2511       AM.Base.Reg = op0Reg;
2512       AM.Scale = ConstRHS-1;
2513       AM.IndexReg = op0Reg;
2514       AM.Disp = 0;
2515       addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, DestReg), AM);
2516       return;
2517     }
2518   case -3:
2519   case -5:
2520   case -9:
2521     if (Class == cInt) {
2522       TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2523       X86AddressMode AM;
2524       AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
2525       AM.Base.Reg = op0Reg;
2526       AM.Scale = -ConstRHS-1;
2527       AM.IndexReg = op0Reg;
2528       AM.Disp = 0;
2529       addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, TmpReg), AM);
2530       BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, DestReg).addReg(TmpReg);
2531       return;
2532     }
2533   }
2534
2535   // If the element size is exactly a power of 2, use a shift to get it.
2536   if (unsigned Shift = ExactLog2(ConstRHS)) {
2537     switch (Class) {
2538     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
2539     case cByte:
2540       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL8ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2541       return;
2542     case cShort:
2543       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL16ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2544       return;
2545     case cInt:
2546       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2547       return;
2548     }
2549   }
2550
2551   // If the element size is a negative power of 2, use a shift/neg to get it.
2552   if (unsigned Shift = ExactLog2(-ConstRHS)) {
2553     TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2554     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, TmpReg).addReg(op0Reg);
2555     switch (Class) {
2556     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
2557     case cByte:
2558       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL8ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2559       return;
2560     case cShort:
2561       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL16ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2562       return;
2563     case cInt:
2564       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2565       return;
2566     }
2567   }
2568
2569   if (Class == cShort) {
2570     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL16rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2571     return;
2572   } else if (Class == cInt) {
2573     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL32rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2574     return;
2575   }
2576
2577   // Most general case, emit a normal multiply...
2578   TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2579   BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, TmpReg).addImm(ConstRHS);
2580
2581   // Emit a MUL to multiply the register holding the index by
2582   // elementSize, putting the result in OffsetReg.
2583   doMultiply(MBB, IP, DestReg, DestTy, op0Reg, TmpReg);
2584 }
2585
2586 /// visitMul - Multiplies are not simple binary operators because they must deal
2587 /// with the EAX register explicitly.
2588 ///
2589 void X86ISel::visitMul(BinaryOperator &I) {
2590   unsigned ResultReg = getReg(I);
2591
2592   Value *Op0 = I.getOperand(0);
2593   Value *Op1 = I.getOperand(1);
2594
2595   // Fold loads into floating point multiplies.
2596   if (getClass(Op0->getType()) == cFP) {
2597     if (isa<LoadInst>(Op0) && !isa<LoadInst>(Op1))
2598       if (!I.swapOperands())
2599         std::swap(Op0, Op1);  // Make sure any loads are in the RHS.
2600     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op1))
2601       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2602         const Type *Ty = Op0->getType();
2603         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2604         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FMUL32m : X86::FMUL64m;
2605
2606         unsigned Op0r = getReg(Op0);
2607         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2608           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2609           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), FI);
2610         } else {
2611           X86AddressMode AM;
2612           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2613
2614           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), AM);
2615         }
2616         return;
2617       }
2618   }
2619
2620   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
2621   emitMultiply(BB, IP, Op0, Op1, ResultReg);
2622 }
2623
2624 void X86ISel::emitMultiply(MachineBasicBlock *MBB,
2625                            MachineBasicBlock::iterator IP,
2626                            Value *Op0, Value *Op1, unsigned DestReg) {
2627   MachineBasicBlock &BB = *MBB;
2628   TypeClass Class = getClass(Op0->getType());
2629
2630   // Simple scalar multiply?
2631   unsigned Op0Reg  = getReg(Op0, &BB, IP);
2632   switch (Class) {
2633   case cByte:
2634   case cShort:
2635   case cInt:
2636     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2637       unsigned Val = (unsigned)CI->getRawValue(); // Isn't a 64-bit constant
2638       doMultiplyConst(&BB, IP, DestReg, Op0->getType(), Op0Reg, Val);
2639     } else {
2640       unsigned Op1Reg  = getReg(Op1, &BB, IP);
2641       doMultiply(&BB, IP, DestReg, Op1->getType(), Op0Reg, Op1Reg);
2642     }
2643     return;
2644   case cFP:
2645     emitBinaryFPOperation(MBB, IP, Op0, Op1, 2, DestReg);
2646     return;
2647   case cLong:
2648     break;
2649   }
2650
2651   // Long value.  We have to do things the hard way...
2652   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2653     unsigned CLow = CI->getRawValue();
2654     unsigned CHi  = CI->getRawValue() >> 32;
2655
2656     if (CLow == 0) {
2657       // If the low part of the constant is all zeros, things are simple.
2658       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2659       doMultiplyConst(&BB, IP, DestReg+1, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2660       return;
2661     }
2662
2663     // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2664     unsigned OverflowReg = 0;
2665     if (CLow == 1) {
2666       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0Reg);
2667     } else {
2668       unsigned Op1RegL = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2669       OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2670       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32ri, 1, Op1RegL).addImm(CLow);
2671       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2672       BuildMI(BB, IP, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1RegL);  // AL*BL
2673
2674       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);   // AL*BL
2675       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1,
2676               OverflowReg).addReg(X86::EDX);                    // AL*BL >> 32
2677     }
2678
2679     unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2680     doMultiplyConst(&BB, IP, AHBLReg, Type::UIntTy, Op0Reg+1, CLow);
2681
2682     unsigned AHBLplusOverflowReg;
2683     if (OverflowReg) {
2684       AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2685       BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2686               AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2687     } else {
2688       AHBLplusOverflowReg = AHBLReg;
2689     }
2690
2691     if (CHi == 0) {
2692       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg);
2693     } else {
2694       unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2695       doMultiplyConst(&BB, IP, ALBHReg, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2696
2697       BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2698               DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2699     }
2700     return;
2701   }
2702
2703   // General 64x64 multiply
2704
2705   unsigned Op1Reg  = getReg(Op1, &BB, IP);
2706   // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2707   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2708   BuildMI(BB, IP, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1Reg);  // AL*BL
2709
2710   unsigned OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2711   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);     // AL*BL
2712   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1,
2713           OverflowReg).addReg(X86::EDX); // AL*BL >> 32
2714
2715   unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2716   BuildMI(BB, IP, X86::IMUL32rr, 2,
2717           AHBLReg).addReg(Op0Reg+1).addReg(Op1Reg);
2718
2719   unsigned AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2720   BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2721           AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2722
2723   unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2724   BuildMI(BB, IP, X86::IMUL32rr, 2,
2725           ALBHReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg+1);
2726
2727   BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2728           DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2729 }
2730
2731
2732 /// visitDivRem - Handle division and remainder instructions... these
2733 /// instruction both require the same instructions to be generated, they just
2734 /// select the result from a different register.  Note that both of these
2735 /// instructions work differently for signed and unsigned operands.
2736 ///
2737 void X86ISel::visitDivRem(BinaryOperator &I) {
2738   unsigned ResultReg = getReg(I);
2739   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
2740
2741   // Fold loads into floating point divides.
2742   if (getClass(Op0->getType()) == cFP) {
2743     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op1))
2744       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2745         const Type *Ty = Op0->getType();
2746         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2747         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FDIV32m : X86::FDIV64m;
2748
2749         unsigned Op0r = getReg(Op0);
2750         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2751           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2752           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), FI);
2753         } else {
2754           X86AddressMode AM;
2755           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2756
2757           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), AM);
2758         }
2759         return;
2760       }
2761
2762     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op0))
2763       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2764         const Type *Ty = Op0->getType();
2765         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2766         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FDIVR32m : X86::FDIVR64m;
2767
2768         unsigned Op1r = getReg(Op1);
2769         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2770           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2771           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op1r), FI);
2772         } else {
2773           X86AddressMode AM;
2774           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2775           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op1r), AM);
2776         }
2777         return;
2778       }
2779   }
2780
2781
2782   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
2783   emitDivRemOperation(BB, IP, Op0, Op1,
2784                       I.getOpcode() == Instruction::Div, ResultReg);
2785 }
2786
2787 void X86ISel::emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
2788                                   MachineBasicBlock::iterator IP,
2789                                   Value *Op0, Value *Op1, bool isDiv,
2790                                   unsigned ResultReg) {
2791   const Type *Ty = Op0->getType();
2792   unsigned Class = getClass(Ty);
2793   switch (Class) {
2794   case cFP:              // Floating point divide
2795     if (isDiv) {
2796       emitBinaryFPOperation(BB, IP, Op0, Op1, 3, ResultReg);
2797       return;
2798     } else {               // Floating point remainder...
2799       unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2800       unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2801       MachineInstr *TheCall =
2802         BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("fmod", true);
2803       std::vector<ValueRecord> Args;
2804       Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::DoubleTy));
2805       Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::DoubleTy));
2806       doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::DoubleTy), TheCall, Args);
2807     }
2808     return;
2809   case cLong: {
2810     static const char *FnName[] =
2811       { "__moddi3", "__divdi3", "__umoddi3", "__udivdi3" };
2812     unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2813     unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2814     unsigned NameIdx = Ty->isUnsigned()*2 + isDiv;
2815     MachineInstr *TheCall =
2816       BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol(FnName[NameIdx], true);
2817
2818     std::vector<ValueRecord> Args;
2819     Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::LongTy));
2820     Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::LongTy));
2821     doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::LongTy), TheCall, Args);
2822     return;
2823   }
2824   case cByte: case cShort: case cInt:
2825     break;          // Small integrals, handled below...
2826   default: assert(0 && "Unknown class!");
2827   }
2828
2829   static const unsigned MovOpcode[]={ X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr };
2830   static const unsigned NEGOpcode[]={ X86::NEG8r,  X86::NEG16r,  X86::NEG32r };
2831   static const unsigned SAROpcode[]={ X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri };
2832   static const unsigned SHROpcode[]={ X86::SHR8ri, X86::SHR16ri, X86::SHR32ri };
2833   static const unsigned ADDOpcode[]={ X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr };
2834
2835   // Special case signed division by power of 2.
2836   if (ConstantSInt *CI = dyn_cast<ConstantSInt>(Op1))
2837     if (isDiv) {
2838       assert(Class != cLong && "This doesn't handle 64-bit divides!");
2839       int V = CI->getValue();
2840
2841       if (V == 1) {       // X /s 1 => X
2842         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2843         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(Op0Reg);
2844         return;
2845       }
2846
2847       if (V == -1) {      // X /s -1 => -X
2848         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2849         BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(Op0Reg);
2850         return;
2851       }
2852
2853       if (V == 2 || V == -2) {      // X /s 2
2854         static const unsigned CMPOpcode[] = {
2855           X86::CMP8ri, X86::CMP16ri, X86::CMP32ri
2856         };
2857         static const unsigned SBBOpcode[] = {
2858           X86::SBB8ri, X86::SBB16ri, X86::SBB32ri
2859         };
2860         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2861         unsigned SignBit = 1 << (CI->getType()->getPrimitiveSize()*8-1);
2862         BuildMI(*BB, IP, CMPOpcode[Class], 2).addReg(Op0Reg).addImm(SignBit);
2863
2864         unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Op0->getType());
2865         BuildMI(*BB, IP, SBBOpcode[Class], 2, TmpReg).addReg(Op0Reg).addImm(-1);
2866
2867         unsigned TmpReg2 = V == 2 ? ResultReg : makeAnotherReg(Op0->getType());
2868         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg2).addReg(TmpReg).addImm(1);
2869         if (V == -2) {
2870           BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(TmpReg2);
2871         }
2872         return;
2873       }
2874
2875       bool isNeg = false;
2876       if (V < 0) {         // Not a positive power of 2?
2877         V = -V;
2878         isNeg = true;      // Maybe it's a negative power of 2.
2879       }
2880       if (unsigned Log = ExactLog2(V)) {
2881         --Log;
2882         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2883         unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Op0->getType());
2884         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg)
2885           .addReg(Op0Reg).addImm(Log-1);
2886         unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2887         BuildMI(*BB, IP, SHROpcode[Class], 2, TmpReg2)
2888           .addReg(TmpReg).addImm(32-Log);
2889         unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2890         BuildMI(*BB, IP, ADDOpcode[Class], 2, TmpReg3)
2891           .addReg(Op0Reg).addReg(TmpReg2);
2892
2893         unsigned TmpReg4 = isNeg ? makeAnotherReg(Op0->getType()) : ResultReg;
2894         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg4)
2895           .addReg(TmpReg3).addImm(Log);
2896         if (isNeg)
2897           BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(TmpReg4);
2898         return;
2899       }
2900     } else {    // X % C
2901       assert(Class != cLong && "This doesn't handle 64-bit remainder!");
2902       int V = CI->getValue();
2903
2904       if (V == 2 || V == -2) {       // X % 2, X % -2
2905         static const unsigned SExtOpcode[] = { X86::CBW, X86::CWD, X86::CDQ };
2906         static const unsigned BaseReg[]    = { X86::AL , X86::AX , X86::EAX };
2907         static const unsigned SExtReg[]    = { X86::AH , X86::DX , X86::EDX };
2908         static const unsigned ANDOpcode[]  = {
2909           X86::AND8ri, X86::AND16ri, X86::AND32ri
2910         };
2911         static const unsigned XOROpcode[]  = {
2912           X86::XOR8rr, X86::XOR16rr, X86::XOR32rr
2913         };
2914         static const unsigned SUBOpcode[]  = {
2915           X86::SUB8rr, X86::SUB16rr, X86::SUB32rr
2916         };
2917
2918         // Sign extend result into reg of -1 or 0.
2919         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2920         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, BaseReg[Class]).addReg(Op0Reg);
2921         BuildMI(*BB, IP, SExtOpcode[Class], 0);
2922         unsigned TmpReg0 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2923         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, TmpReg0).addReg(SExtReg[Class]);
2924
2925         unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2926         BuildMI(*BB, IP, ANDOpcode[Class], 2, TmpReg1).addReg(Op0Reg).addImm(1);
2927
2928         unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2929         BuildMI(*BB, IP, XOROpcode[Class], 2,
2930                 TmpReg2).addReg(TmpReg1).addReg(TmpReg0);
2931         BuildMI(*BB, IP, SUBOpcode[Class], 2,
2932                 ResultReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg0);
2933         return;
2934       }
2935     }
2936
2937   static const unsigned Regs[]     ={ X86::AL    , X86::AX     , X86::EAX     };
2938   static const unsigned ClrOpcode[]={ X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri };
2939   static const unsigned ExtRegs[]  ={ X86::AH    , X86::DX     , X86::EDX     };
2940   static const unsigned SExOpcode[]={ X86::CBW   , X86::CWD    , X86::CDQ     };
2941
2942   static const unsigned DivOpcode[][4] = {
2943     { X86::DIV8r , X86::DIV16r , X86::DIV32r , 0 },  // Unsigned division
2944     { X86::IDIV8r, X86::IDIV16r, X86::IDIV32r, 0 },  // Signed division
2945   };
2946
2947   unsigned Reg    = Regs[Class];
2948   unsigned ExtReg = ExtRegs[Class];
2949
2950   // Put the first operand into one of the A registers...
2951   unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2952   unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2953   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, Reg).addReg(Op0Reg);
2954
2955   if (Ty->isSigned()) {
2956     // Emit a sign extension instruction.
2957     BuildMI(*BB, IP, SExOpcode[Class], 0);
2958
2959     // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
2960     BuildMI(*BB, IP, DivOpcode[1][Class], 1).addReg(Op1Reg);
2961   } else {
2962     // If unsigned, emit a zeroing instruction... (reg = 0)
2963     BuildMI(*BB, IP, ClrOpcode[Class], 2, ExtReg).addImm(0);
2964
2965     // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
2966     BuildMI(*BB, IP, DivOpcode[0][Class], 1).addReg(Op1Reg);
2967   }
2968
2969   // Figure out which register we want to pick the result out of...
2970   unsigned DestReg = isDiv ? Reg : ExtReg;
2971
2972   // Put the result into the destination register...
2973   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(DestReg);
2974 }
2975
2976
2977 /// Shift instructions: 'shl', 'sar', 'shr' - Some special cases here
2978 /// for constant immediate shift values, and for constant immediate
2979 /// shift values equal to 1. Even the general case is sort of special,
2980 /// because the shift amount has to be in CL, not just any old register.
2981 ///
2982 void X86ISel::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
2983   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end ();
2984   emitShiftOperation (BB, IP, I.getOperand (0), I.getOperand (1),
2985                       I.getOpcode () == Instruction::Shl, I.getType (),
2986                       getReg (I));
2987 }
2988
2989 /// Emit code for a 'SHLD DestReg, Op0, Op1, Amt' operation, where Amt is a
2990 /// constant.
2991 void X86ISel::doSHLDConst(MachineBasicBlock *MBB,
2992                           MachineBasicBlock::iterator IP,
2993                           unsigned DestReg, unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg,
2994                           unsigned Amt) {
2995   // SHLD is a very inefficient operation on every processor, try to do
2996   // somethign simpler for common values of 'Amt'.
2997   if (Amt == 0) {
2998     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0Reg);
2999   } else if (Amt == 1) {
3000     unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3001     BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2, Tmp).addReg(Op1Reg).addReg(Op1Reg);
3002     BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32rr, 2, DestReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op0Reg);
3003   } else if (Amt == 2 || Amt == 3) {
3004     // On the P4 and Athlon it is cheaper to replace shld ..., 2|3 with a
3005     // shift/lea pair.  NOTE: This should not be done on the P6 family!
3006     unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3007     BuildMI(*MBB, IP, X86::SHR32ri, 2, Tmp).addReg(Op1Reg).addImm(32-Amt);
3008     X86AddressMode AM;
3009     AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
3010     AM.Base.Reg = Tmp;
3011     AM.Scale = 1 << Amt;
3012     AM.IndexReg = Op0Reg;
3013     AM.Disp = 0;
3014     addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 4, DestReg), AM);
3015   } else {
3016     // NOTE: It is always cheaper on the P4 to emit SHLD as two shifts and an OR
3017     // than it is to emit a real SHLD.
3018
3019     BuildMI(*MBB, IP, X86::SHLD32rri8, 3,
3020             DestReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg).addImm(Amt);
3021   }
3022 }
3023
3024 /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
3025 /// constant expression support.
3026 void X86ISel::emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
3027                                  MachineBasicBlock::iterator IP,
3028                                  Value *Op, Value *ShiftAmount,
3029                                  bool isLeftShift, const Type *ResultTy,
3030                                  unsigned DestReg) {
3031   unsigned SrcReg = getReg (Op, MBB, IP);
3032   bool isSigned = ResultTy->isSigned ();
3033   unsigned Class = getClass (ResultTy);
3034
3035   static const unsigned ConstantOperand[][3] = {
3036     { X86::SHR8ri, X86::SHR16ri, X86::SHR32ri },  // SHR
3037     { X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri },  // SAR
3038     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri },  // SHL
3039     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri },  // SAL = SHL
3040   };
3041
3042   static const unsigned NonConstantOperand[][3] = {
3043     { X86::SHR8rCL, X86::SHR16rCL, X86::SHR32rCL },  // SHR
3044     { X86::SAR8rCL, X86::SAR16rCL, X86::SAR32rCL },  // SAR
3045     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SHL
3046     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SAL = SHL
3047   };
3048
3049   // Longs, as usual, are handled specially.
3050   if (Class == cLong) {
3051     if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
3052       unsigned Amount = CUI->getValue();
3053       if (Amount == 1 && isLeftShift) {   // X << 1 == X+X
3054         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2,
3055                 DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3056         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32rr, 2,
3057                 DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg+1);
3058       } else if (Amount < 32) {
3059         const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3060         if (isLeftShift) {
3061           doSHLDConst(MBB, IP, DestReg+1, SrcReg+1, SrcReg, Amount);
3062           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
3063         } else {
3064           BuildMI(*MBB, IP, X86::SHRD32rri8, 3,
3065                   DestReg).addReg(SrcReg  ).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3066           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2],2,DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3067         }
3068       } else if (Amount == 32) {
3069         if (isLeftShift) {
3070           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg);
3071           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
3072         } else {
3073           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg+1);
3074           if (!isSigned) {
3075             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3076           } else {
3077             BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2,
3078                     DestReg+1).addReg(SrcReg).addImm(31);
3079           }
3080         }
3081       } else {                 // Shifting more than 32 bits
3082         Amount -= 32;
3083         if (isLeftShift) {
3084           BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri, 2,
3085                   DestReg + 1).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
3086           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
3087         } else {
3088           BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32ri : X86::SHR32ri, 2,
3089                   DestReg).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3090           if (isSigned)
3091             BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2,
3092                     DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addImm(31);
3093           else
3094             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3095         }
3096       }
3097     } else {
3098       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3099       if (!isLeftShift && isSigned) {
3100         // If this is a SHR of a Long, then we need to do funny sign extension
3101         // stuff.  TmpReg gets the value to use as the high-part if we are
3102         // shifting more than 32 bits.
3103         BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addImm(31);
3104       } else {
3105         // Other shifts use a fixed zero value if the shift is more than 32
3106         // bits.
3107         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TmpReg).addImm(0);
3108       }
3109
3110       // Initialize CL with the shift amount...
3111       unsigned ShiftAmountReg = getReg(ShiftAmount, MBB, IP);
3112       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
3113
3114       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3115       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3116       if (isLeftShift) {
3117         // TmpReg2 = shld inHi, inLo
3118         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHLD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg+1)
3119                                                     .addReg(SrcReg);
3120         // TmpReg3 = shl  inLo, CL
3121         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32rCL, 1, TmpReg3).addReg(SrcReg);
3122
3123         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
3124         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
3125
3126         // DestHi = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
3127         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3128                 DestReg+1).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
3129         // DestLo = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
3130         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3131             DestReg).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
3132       } else {
3133         // TmpReg2 = shrd inLo, inHi
3134         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHRD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg)
3135                                                     .addReg(SrcReg+1);
3136         // TmpReg3 = s[ah]r  inHi, CL
3137         BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32rCL : X86::SHR32rCL, 1, TmpReg3)
3138                        .addReg(SrcReg+1);
3139
3140         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
3141         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
3142
3143         // DestLo = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
3144         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3145                 DestReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
3146
3147         // DestHi = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
3148         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3149                 DestReg+1).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
3150       }
3151     }
3152     return;
3153   }
3154
3155   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
3156     // The shift amount is constant, guaranteed to be a ubyte. Get its value.
3157     assert(CUI->getType() == Type::UByteTy && "Shift amount not a ubyte?");
3158
3159     if (CUI->getValue() == 1 && isLeftShift) {    // X << 1 -> X+X
3160       static const int AddOpC[] = { X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr };
3161       BuildMI(*MBB, IP, AddOpC[Class], 2,DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3162     } else {
3163       const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3164       BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 2,
3165               DestReg).addReg(SrcReg).addImm(CUI->getValue());
3166     }
3167   } else {                  // The shift amount is non-constant.
3168     unsigned ShiftAmountReg = getReg (ShiftAmount, MBB, IP);
3169     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
3170
3171     const unsigned *Opc = NonConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3172     BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3173   }
3174 }
3175
3176
3177 /// visitLoadInst - Implement LLVM load instructions in terms of the x86 'mov'
3178 /// instruction.  The load and store instructions are the only place where we
3179 /// need to worry about the memory layout of the target machine.
3180 ///
3181 void X86ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
3182   // Check to see if this load instruction is going to be folded into a binary
3183   // instruction, like add.  If so, we don't want to emit it.  Wouldn't a real
3184   // pattern matching instruction selector be nice?
3185   unsigned Class = getClassB(I.getType());
3186   if (I.hasOneUse()) {
3187     Instruction *User = cast<Instruction>(I.use_back());
3188     switch (User->getOpcode()) {
3189     case Instruction::Cast:
3190       // If this is a cast from a signed-integer type to a floating point type,
3191       // fold the cast here.
3192       if (getClassB(User->getType()) == cFP &&
3193           (I.getType() == Type::ShortTy || I.getType() == Type::IntTy ||
3194            I.getType() == Type::LongTy)) {
3195         unsigned DestReg = getReg(User);
3196         static const unsigned Opcode[] = {
3197           0/*BYTE*/, X86::FILD16m, X86::FILD32m, 0/*FP*/, X86::FILD64m
3198         };
3199
3200         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(I.getOperand(0))) {
3201           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3202           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode[Class], 4, DestReg), FI);
3203         } else {
3204           X86AddressMode AM;
3205           getAddressingMode(I.getOperand(0), AM);
3206           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode[Class], 4, DestReg), AM);
3207         }
3208         return;
3209       } else {
3210         User = 0;
3211       }
3212       break;
3213
3214     case Instruction::Add:
3215     case Instruction::Sub:
3216     case Instruction::And:
3217     case Instruction::Or:
3218     case Instruction::Xor:
3219       if (Class == cLong) User = 0;
3220       break;
3221     case Instruction::Mul:
3222     case Instruction::Div:
3223       if (Class != cFP) User = 0;
3224       break;  // Folding only implemented for floating point.
3225     default: User = 0; break;
3226     }
3227
3228     if (User) {
3229       // Okay, we found a user.  If the load is the first operand and there is
3230       // no second operand load, reverse the operand ordering.  Note that this
3231       // can fail for a subtract (ie, no change will be made).
3232       bool Swapped = false;
3233       if (!isa<LoadInst>(User->getOperand(1)))
3234         Swapped = !cast<BinaryOperator>(User)->swapOperands();
3235
3236       // Okay, now that everything is set up, if this load is used by the second
3237       // operand, and if there are no instructions that invalidate the load
3238       // before the binary operator, eliminate the load.
3239       if (User->getOperand(1) == &I &&
3240           isSafeToFoldLoadIntoInstruction(I, *User))
3241         return;   // Eliminate the load!
3242
3243       // If this is a floating point sub or div, we won't be able to swap the
3244       // operands, but we will still be able to eliminate the load.
3245       if (Class == cFP && User->getOperand(0) == &I &&
3246           !isa<LoadInst>(User->getOperand(1)) &&
3247           (User->getOpcode() == Instruction::Sub ||
3248            User->getOpcode() == Instruction::Div) &&
3249           isSafeToFoldLoadIntoInstruction(I, *User))
3250         return;  // Eliminate the load!
3251
3252       // If we swapped the operands to the instruction, but couldn't fold the
3253       // load anyway, swap them back.  We don't want to break add X, int
3254       // folding.
3255       if (Swapped) cast<BinaryOperator>(User)->swapOperands();
3256     }
3257   }
3258
3259   static const unsigned Opcodes[] = {
3260     X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm, X86::FLD32m, X86::MOV32rm
3261   };
3262   unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3263   if (I.getType() == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FLD64m;
3264
3265   unsigned DestReg = getReg(I);
3266
3267   if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(I.getOperand(0))) {
3268     unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3269     if (Class == cLong) {
3270       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), FI);
3271       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), FI, 4);
3272     } else {
3273       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg), FI);
3274     }
3275   } else {
3276     X86AddressMode AM;
3277     getAddressingMode(I.getOperand(0), AM);
3278
3279     if (Class == cLong) {
3280       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), AM);
3281       AM.Disp += 4;
3282       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), AM);
3283     } else {
3284       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg), AM);
3285     }
3286   }
3287 }
3288
3289 /// visitStoreInst - Implement LLVM store instructions in terms of the x86 'mov'
3290 /// instruction.
3291 ///
3292 void X86ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
3293   X86AddressMode AM;
3294   getAddressingMode(I.getOperand(1), AM);
3295
3296   const Type *ValTy = I.getOperand(0)->getType();
3297   unsigned Class = getClassB(ValTy);
3298
3299   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(0))) {
3300     uint64_t Val = CI->getRawValue();
3301     if (Class == cLong) {
3302       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(Val & ~0U);
3303       AM.Disp += 4;
3304       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(Val>>32);
3305     } else {
3306       static const unsigned Opcodes[] = {
3307         X86::MOV8mi, X86::MOV16mi, X86::MOV32mi
3308       };
3309       unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3310       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5), AM).addImm(Val);
3311     }
3312   } else if (isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(0))) {
3313     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(0);
3314   } else if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(I.getOperand(0))) {
3315     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV8mi, 5), AM).addImm(CB->getValue());
3316   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(I.getOperand(0))) {
3317     // Store constant FP values with integer instructions to avoid having to
3318     // load the constants from the constant pool then do a store.
3319     if (CFP->getType() == Type::FloatTy) {
3320       union {
3321         unsigned I;
3322         float    F;
3323       } V;
3324       V.F = CFP->getValue();
3325       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(V.I);
3326     } else {
3327       union {
3328         uint64_t I;
3329         double   F;
3330       } V;
3331       V.F = CFP->getValue();
3332       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm((unsigned)V.I);
3333       AM.Disp += 4;
3334       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(
3335                                                           unsigned(V.I >> 32));
3336     }
3337
3338   } else if (Class == cLong) {
3339     unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
3340     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5), AM).addReg(ValReg);
3341     AM.Disp += 4;
3342     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5), AM).addReg(ValReg+1);
3343   } else {
3344     // FIXME: stop emitting these two instructions:
3345     //    movl $global,%eax
3346     //    movl %eax,(%ebx)
3347     // when one instruction will suffice.  That includes when the global
3348     // has an offset applied to it.
3349     unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
3350     static const unsigned Opcodes[] = {
3351       X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr, X86::FST32m
3352     };
3353     unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3354     if (ValTy == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FST64m;
3355
3356     addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 1+4), AM).addReg(ValReg);
3357   }
3358 }
3359
3360
3361 /// visitCastInst - Here we have various kinds of copying with or without sign
3362 /// extension going on.
3363 ///
3364 void X86ISel::visitCastInst(CastInst &CI) {
3365   Value *Op = CI.getOperand(0);
3366
3367   unsigned SrcClass = getClassB(Op->getType());
3368   unsigned DestClass = getClassB(CI.getType());
3369   // Noop casts are not emitted: getReg will return the source operand as the
3370   // register to use for any uses of the noop cast.
3371   if (DestClass == SrcClass) {
3372     // The only detail in this plan is that casts from double -> float are
3373     // truncating operations that we have to codegen through memory (despite
3374     // the fact that the source/dest registers are the same class).
3375     if (CI.getType() != Type::FloatTy || Op->getType() != Type::DoubleTy)
3376       return;
3377   }
3378
3379   // If this is a cast from a 32-bit integer to a Long type, and the only uses
3380   // of the case are GEP instructions, then the cast does not need to be
3381   // generated explicitly, it will be folded into the GEP.
3382   if (DestClass == cLong && SrcClass == cInt) {
3383     bool AllUsesAreGEPs = true;
3384     for (Value::use_iterator I = CI.use_begin(), E = CI.use_end(); I != E; ++I)
3385       if (!isa<GetElementPtrInst>(*I)) {
3386         AllUsesAreGEPs = false;
3387         break;
3388       }
3389
3390     // No need to codegen this cast if all users are getelementptr instrs...
3391     if (AllUsesAreGEPs) return;
3392   }
3393
3394   // If this cast converts a load from a short,int, or long integer to a FP
3395   // value, we will have folded this cast away.
3396   if (DestClass == cFP && isa<LoadInst>(Op) && Op->hasOneUse() &&
3397       (Op->getType() == Type::ShortTy || Op->getType() == Type::IntTy ||
3398        Op->getType() == Type::LongTy))
3399     return;
3400
3401
3402   unsigned DestReg = getReg(CI);
3403   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
3404   emitCastOperation(BB, MI, Op, CI.getType(), DestReg);
3405 }
3406
3407 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and constant
3408 /// expression cast support.
3409 ///
3410 void X86ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
3411                                 MachineBasicBlock::iterator IP,
3412                                 Value *Src, const Type *DestTy,
3413                                 unsigned DestReg) {
3414   const Type *SrcTy = Src->getType();
3415   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
3416   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
3417   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
3418
3419   // Implement casts to bool by using compare on the operand followed by set if
3420   // not zero on the result.
3421   if (DestTy == Type::BoolTy) {
3422     switch (SrcClass) {
3423     case cByte:
3424       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3425       break;
3426     case cShort:
3427       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST16rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3428       break;
3429     case cInt:
3430       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3431       break;
3432     case cLong: {
3433       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3434       BuildMI(*BB, IP, X86::OR32rr, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
3435       break;
3436     }
3437     case cFP:
3438       BuildMI(*BB, IP, X86::FTST, 1).addReg(SrcReg);
3439       BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
3440       BuildMI(*BB, IP, X86::SAHF, 1);
3441       break;
3442     }
3443
3444     // If the zero flag is not set, then the value is true, set the byte to
3445     // true.
3446     BuildMI(*BB, IP, X86::SETNEr, 1, DestReg);
3447     return;
3448   }
3449
3450   static const unsigned RegRegMove[] = {
3451     X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr, X86::FpMOV, X86::MOV32rr
3452   };
3453
3454   // Implement casts between values of the same type class (as determined by
3455   // getClass) by using a register-to-register move.
3456   if (SrcClass == DestClass) {
3457     if (SrcClass <= cInt || (SrcClass == cFP && SrcTy == DestTy)) {
3458       BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3459     } else if (SrcClass == cFP) {
3460       if (SrcTy == Type::FloatTy) {  // double -> float
3461         assert(DestTy == Type::DoubleTy && "Unknown cFP member!");
3462         BuildMI(*BB, IP, X86::FpMOV, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3463       } else {                       // float -> double
3464         assert(SrcTy == Type::DoubleTy && DestTy == Type::FloatTy &&
3465                "Unknown cFP member!");
3466         // Truncate from double to float by storing to memory as short, then
3467         // reading it back.
3468         unsigned FltAlign = TM.getTargetData().getFloatAlignment();
3469         int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(4, FltAlign);
3470         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FST32m, 5),
3471                           FrameIdx).addReg(SrcReg);
3472         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 5, DestReg), FrameIdx);
3473       }
3474     } else if (SrcClass == cLong) {
3475       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3476       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg+1);
3477     } else {
3478       assert(0 && "Cannot handle this type of cast instruction!");
3479       abort();
3480     }
3481     return;
3482   }
3483
3484   // Handle cast of SMALLER int to LARGER int using a move with sign extension
3485   // or zero extension, depending on whether the source type was signed.
3486   if (SrcClass <= cInt && (DestClass <= cInt || DestClass == cLong) &&
3487       SrcClass < DestClass) {
3488     bool isLong = DestClass == cLong;
3489     if (isLong) DestClass = cInt;
3490
3491     static const unsigned Opc[][4] = {
3492       { X86::MOVSX16rr8, X86::MOVSX32rr8, X86::MOVSX32rr16, X86::MOV32rr }, // s
3493       { X86::MOVZX16rr8, X86::MOVZX32rr8, X86::MOVZX32rr16, X86::MOV32rr }  // u
3494     };
3495
3496     bool isUnsigned = SrcTy->isUnsigned() || SrcTy == Type::BoolTy;
3497     BuildMI(*BB, IP, Opc[isUnsigned][SrcClass + DestClass - 1], 1,
3498         DestReg).addReg(SrcReg);
3499
3500     if (isLong) {  // Handle upper 32 bits as appropriate...
3501       if (isUnsigned)     // Zero out top bits...
3502         BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3503       else                // Sign extend bottom half...
3504         BuildMI(*BB, IP, X86::SAR32ri, 2, DestReg+1).addReg(DestReg).addImm(31);
3505     }
3506     return;
3507   }
3508
3509   // Special case long -> int ...
3510   if (SrcClass == cLong && DestClass == cInt) {
3511     BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3512     return;
3513   }
3514
3515   // Handle cast of LARGER int to SMALLER int using a move to EAX followed by a
3516   // move out of AX or AL.
3517   if ((SrcClass <= cInt || SrcClass == cLong) && DestClass <= cInt
3518       && SrcClass > DestClass) {
3519     static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, 0, X86::EAX };
3520     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, AReg[SrcClass]).addReg(SrcReg);
3521     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[DestClass], 1, DestReg).addReg(AReg[DestClass]);
3522     return;
3523   }
3524
3525   // Handle casts from integer to floating point now...
3526   if (DestClass == cFP) {
3527     // Promote the integer to a type supported by FLD.  We do this because there
3528     // are no unsigned FLD instructions, so we must promote an unsigned value to
3529     // a larger signed value, then use FLD on the larger value.
3530     //
3531     const Type *PromoteType = 0;
3532     unsigned PromoteOpcode = 0;
3533     unsigned RealDestReg = DestReg;
3534     switch (SrcTy->getTypeID()) {
3535     case Type::BoolTyID:
3536     case Type::SByteTyID:
3537       // We don't have the facilities for directly loading byte sized data from
3538       // memory (even signed).  Promote it to 16 bits.
3539       PromoteType = Type::ShortTy;
3540       PromoteOpcode = X86::MOVSX16rr8;
3541       break;
3542     case Type::UByteTyID:
3543       PromoteType = Type::ShortTy;
3544       PromoteOpcode = X86::MOVZX16rr8;
3545       break;
3546     case Type::UShortTyID:
3547       PromoteType = Type::IntTy;
3548       PromoteOpcode = X86::MOVZX32rr16;
3549       break;
3550     case Type::ULongTyID:
3551     case Type::UIntTyID:
3552       // Don't fild into the read destination.
3553       DestReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
3554       break;
3555     default:  // No promotion needed...
3556       break;
3557     }
3558
3559     if (PromoteType) {
3560       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(PromoteType);
3561       BuildMI(*BB, IP, PromoteOpcode, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
3562       SrcTy = PromoteType;
3563       SrcClass = getClass(PromoteType);
3564       SrcReg = TmpReg;
3565     }
3566
3567     // Spill the integer to memory and reload it from there...
3568     int FrameIdx =
3569       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(SrcTy, TM.getTargetData());
3570
3571     if (SrcClass == cLong) {
3572       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
3573                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
3574       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
3575                         FrameIdx, 4).addReg(SrcReg+1);
3576     } else {
3577       static const unsigned Op1[] = { X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr };
3578       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[SrcClass], 5),
3579                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
3580     }
3581
3582     static const unsigned Op2[] =
3583       { 0/*byte*/, X86::FILD16m, X86::FILD32m, 0/*FP*/, X86::FILD64m };
3584     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[SrcClass], 5, DestReg), FrameIdx);
3585
3586     if (SrcTy == Type::UIntTy) {
3587       // If this is a cast from uint -> double, we need to be careful about if
3588       // the "sign" bit is set.  If so, we don't want to make a negative number,
3589       // we want to make a positive number.  Emit code to add an offset if the
3590       // sign bit is set.
3591
3592       // Compute whether the sign bit is set by shifting the reg right 31 bits.
3593       unsigned IsNeg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3594       BuildMI(*BB, IP, X86::SHR32ri, 2, IsNeg).addReg(SrcReg).addImm(31);
3595
3596       // Create a CP value that has the offset in one word and 0 in the other.
3597       static ConstantInt *TheOffset = ConstantUInt::get(Type::ULongTy,
3598                                                         0x4f80000000000000ULL);
3599       unsigned CPI = F->getConstantPool()->getConstantPoolIndex(TheOffset);
3600       BuildMI(*BB, IP, X86::FADD32m, 5, RealDestReg).addReg(DestReg)
3601         .addConstantPoolIndex(CPI).addZImm(4).addReg(IsNeg).addSImm(0);
3602
3603     } else if (SrcTy == Type::ULongTy) {
3604       // We need special handling for unsigned 64-bit integer sources.  If the
3605       // input number has the "sign bit" set, then we loaded it incorrectly as a
3606       // negative 64-bit number.  In this case, add an offset value.
3607
3608       // Emit a test instruction to see if the dynamic input value was signed.
3609       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg+1);
3610
3611       // If the sign bit is set, get a pointer to an offset, otherwise get a
3612       // pointer to a zero.
3613       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
3614       unsigned Zero = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3615       Constant *Null = Constant::getNullValue(Type::UIntTy);
3616       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Zero),
3617                                CP->getConstantPoolIndex(Null));
3618       unsigned Offset = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3619       Constant *OffsetCst = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0x5f800000);
3620
3621       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Offset),
3622                                CP->getConstantPoolIndex(OffsetCst));
3623       unsigned Addr = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3624       BuildMI(*BB, IP, X86::CMOVS32rr, 2, Addr).addReg(Zero).addReg(Offset);
3625
3626       // Load the constant for an add.  FIXME: this could make an 'fadd' that
3627       // reads directly from memory, but we don't support these yet.
3628       unsigned ConstReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
3629       addDirectMem(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 4, ConstReg), Addr);
3630
3631       BuildMI(*BB, IP, X86::FpADD, 2, RealDestReg)
3632                 .addReg(ConstReg).addReg(DestReg);
3633     }
3634
3635     return;
3636   }
3637
3638   // Handle casts from floating point to integer now...
3639   if (SrcClass == cFP) {
3640     // Change the floating point control register to use "round towards zero"
3641     // mode when truncating to an integer value.
3642     //
3643     int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
3644     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTCW16m, 4), CWFrameIdx);
3645
3646     // Load the old value of the high byte of the control word...
3647     unsigned HighPartOfCW = makeAnotherReg(Type::UByteTy);
3648     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8rm, 4, HighPartOfCW),
3649                       CWFrameIdx, 1);
3650
3651     // Set the high part to be round to zero...
3652     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mi, 5),
3653                       CWFrameIdx, 1).addImm(12);
3654
3655     // Reload the modified control word now...
3656     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
3657
3658     // Restore the memory image of control word to original value
3659     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mr, 5),
3660                       CWFrameIdx, 1).addReg(HighPartOfCW);
3661
3662     // We don't have the facilities for directly storing byte sized data to
3663     // memory.  Promote it to 16 bits.  We also must promote unsigned values to
3664     // larger classes because we only have signed FP stores.
3665     unsigned StoreClass  = DestClass;
3666     const Type *StoreTy  = DestTy;
3667     if (StoreClass == cByte || DestTy->isUnsigned())
3668       switch (StoreClass) {
3669       case cByte:  StoreTy = Type::ShortTy; StoreClass = cShort; break;
3670       case cShort: StoreTy = Type::IntTy;   StoreClass = cInt;   break;
3671       case cInt:   StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
3672       // The following treatment of cLong may not be perfectly right,
3673       // but it survives chains of casts of the form
3674       // double->ulong->double.
3675       case cLong:  StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
3676       default: assert(0 && "Unknown store class!");
3677       }
3678
3679     // Spill the integer to memory and reload it from there...
3680     int FrameIdx =
3681       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(StoreTy, TM.getTargetData());
3682
3683     static const unsigned Op1[] =
3684       { 0, X86::FIST16m, X86::FIST32m, 0, X86::FISTP64m };
3685     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[StoreClass], 5),
3686                       FrameIdx).addReg(SrcReg);
3687
3688     if (DestClass == cLong) {
3689       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg), FrameIdx);
3690       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1),
3691                         FrameIdx, 4);
3692     } else {
3693       static const unsigned Op2[] = { X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm };
3694       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[DestClass], 4, DestReg), FrameIdx);
3695     }
3696
3697     // Reload the original control word now...
3698     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
3699     return;
3700   }
3701
3702   // Anything we haven't handled already, we can't (yet) handle at all.
3703   assert(0 && "Unhandled cast instruction!");
3704   abort();
3705 }
3706
3707 /// visitVANextInst - Implement the va_next instruction...
3708 ///
3709 void X86ISel::visitVANextInst(VANextInst &I) {
3710   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
3711   unsigned DestReg = getReg(I);
3712
3713   unsigned Size;
3714   switch (I.getArgType()->getTypeID()) {
3715   default:
3716     std::cerr << I;
3717     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
3718     return;
3719   case Type::PointerTyID:
3720   case Type::UIntTyID:
3721   case Type::IntTyID:
3722     Size = 4;
3723     break;
3724   case Type::ULongTyID:
3725   case Type::LongTyID:
3726   case Type::DoubleTyID:
3727     Size = 8;
3728     break;
3729   }
3730
3731   // Increment the VAList pointer...
3732   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, DestReg).addReg(VAList).addImm(Size);
3733 }
3734
3735 void X86ISel::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
3736   unsigned VAList = getReg(I.getOperand(0));
3737   unsigned DestReg = getReg(I);
3738
3739   switch (I.getType()->getTypeID()) {
3740   default:
3741     std::cerr << I;
3742     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
3743     return;
3744   case Type::PointerTyID:
3745   case Type::UIntTyID:
3746   case Type::IntTyID:
3747     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
3748     break;
3749   case Type::ULongTyID:
3750   case Type::LongTyID:
3751     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
3752     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), VAList, 4);
3753     break;
3754   case Type::DoubleTyID:
3755     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::FLD64m, 4, DestReg), VAList);
3756     break;
3757   }
3758 }
3759
3760 /// visitGetElementPtrInst - instruction-select GEP instructions
3761 ///
3762 void X86ISel::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
3763   // If this GEP instruction will be folded into all of its users, we don't need
3764   // to explicitly calculate it!
3765   X86AddressMode AM;
3766   if (isGEPFoldable(0, I.getOperand(0), I.op_begin()+1, I.op_end(), AM)) {
3767     // Check all of the users of the instruction to see if they are loads and
3768     // stores.
3769     bool AllWillFold = true;
3770     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), E = I.use_end(); UI != E; ++UI)
3771       if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Load)
3772         if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Store ||
3773             cast<Instruction>(*UI)->getOperand(0) == &I) {
3774           AllWillFold = false;
3775           break;
3776         }
3777
3778     // If the instruction is foldable, and will be folded into all users, don't
3779     // emit it!
3780     if (AllWillFold) return;
3781   }
3782
3783   unsigned outputReg = getReg(I);
3784   emitGEPOperation(BB, BB->end(), I.getOperand(0),
3785                    I.op_begin()+1, I.op_end(), outputReg);
3786 }
3787
3788 /// getGEPIndex - Inspect the getelementptr operands specified with GEPOps and
3789 /// GEPTypes (the derived types being stepped through at each level).  On return
3790 /// from this function, if some indexes of the instruction are representable as
3791 /// an X86 lea instruction, the machine operands are put into the Ops
3792 /// instruction and the consumed indexes are poped from the GEPOps/GEPTypes
3793 /// lists.  Otherwise, GEPOps.size() is returned.  If this returns a an
3794 /// addressing mode that only partially consumes the input, the BaseReg input of
3795 /// the addressing mode must be left free.
3796 ///
3797 /// Note that there is one fewer entry in GEPTypes than there is in GEPOps.
3798 ///
3799 void X86ISel::getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB,
3800                           MachineBasicBlock::iterator IP,
3801                           std::vector<Value*> &GEPOps,
3802                           std::vector<const Type*> &GEPTypes,
3803                           X86AddressMode &AM) {
3804   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
3805
3806   // Clear out the state we are working with...
3807   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
3808   AM.Base.Reg = 0;   // No base register
3809   AM.Scale = 1;      // Unit scale
3810   AM.IndexReg = 0;   // No index register
3811   AM.Disp = 0;       // No displacement
3812
3813   // While there are GEP indexes that can be folded into the current address,
3814   // keep processing them.
3815   while (!GEPTypes.empty()) {
3816     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(GEPTypes.back())) {
3817       // It's a struct access.  CUI is the index into the structure,
3818       // which names the field. This index must have unsigned type.
3819       const ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(GEPOps.back());
3820
3821       // Use the TargetData structure to pick out what the layout of the
3822       // structure is in memory.  Since the structure index must be constant, we
3823       // can get its value and use it to find the right byte offset from the
3824       // StructLayout class's list of structure member offsets.
3825       AM.Disp += TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[CUI->getValue()];
3826       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3827       GEPTypes.pop_back();
3828     } else {
3829       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
3830       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
3831       Value *idx = GEPOps.back();
3832
3833       // idx is the index into the array.  Unlike with structure
3834       // indices, we may not know its actual value at code-generation
3835       // time.
3836
3837       // If idx is a constant, fold it into the offset.
3838       unsigned TypeSize = TD.getTypeSize(SqTy->getElementType());
3839       if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(idx)) {
3840         AM.Disp += TypeSize*CSI->getValue();
3841       } else if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(idx)) {
3842         AM.Disp += TypeSize*CUI->getValue();
3843       } else {
3844         // If the index reg is already taken, we can't handle this index.
3845         if (AM.IndexReg) return;
3846
3847         // If this is a size that we can handle, then add the index as
3848         switch (TypeSize) {
3849         case 1: case 2: case 4: case 8:
3850           // These are all acceptable scales on X86.
3851           AM.Scale = TypeSize;
3852           break;
3853         default:
3854           // Otherwise, we can't handle this scale
3855           return;
3856         }
3857
3858         if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
3859           if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
3860               CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
3861             idx = CI->getOperand(0);
3862
3863         AM.IndexReg = MBB ? getReg(idx, MBB, IP) : 1;
3864       }
3865
3866       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3867       GEPTypes.pop_back();
3868     }
3869   }
3870
3871   // GEPTypes is empty, which means we have a single operand left.  Set it as
3872   // the base register.
3873   //
3874   assert(AM.Base.Reg == 0);
3875
3876   if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(GEPOps.back())) {
3877     AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
3878     AM.Base.FrameIndex = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3879     GEPOps.pop_back();
3880     return;
3881   }
3882
3883   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEPOps.back())) {
3884     AM.GV = GV;
3885     GEPOps.pop_back();
3886     return;
3887   }
3888
3889   AM.Base.Reg = MBB ? getReg(GEPOps[0], MBB, IP) : 1;
3890   GEPOps.pop_back();        // Consume the last GEP operand
3891 }
3892
3893
3894 /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
3895 /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
3896 bool X86ISel::isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
3897                             Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3898                             User::op_iterator IdxEnd, X86AddressMode &AM) {
3899
3900   std::vector<Value*> GEPOps;
3901   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3902   GEPOps[0] = Src;
3903   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3904
3905   std::vector<const Type*>
3906     GEPTypes(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3907              gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3908
3909   MachineBasicBlock::iterator IP;
3910   if (MBB) IP = MBB->end();
3911   getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, AM);
3912
3913   // We can fold it away iff the getGEPIndex call eliminated all operands.
3914   return GEPOps.empty();
3915 }
3916
3917 void X86ISel::emitGEPOperation(MachineBasicBlock *MBB,
3918                                MachineBasicBlock::iterator IP,
3919                                Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3920                                User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
3921   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
3922
3923   // If this is a getelementptr null, with all constant integer indices, just
3924   // replace it with TargetReg = 42.
3925   if (isa<ConstantPointerNull>(Src)) {
3926     User::op_iterator I = IdxBegin;
3927     for (; I != IdxEnd; ++I)
3928       if (!isa<ConstantInt>(*I))
3929         break;
3930     if (I == IdxEnd) {   // All constant indices
3931       unsigned Offset = TD.getIndexedOffset(Src->getType(),
3932                                          std::vector<Value*>(IdxBegin, IdxEnd));
3933       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addImm(Offset);
3934       return;
3935     }
3936   }
3937
3938   std::vector<Value*> GEPOps;
3939   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3940   GEPOps[0] = Src;
3941   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3942
3943   std::vector<const Type*> GEPTypes;
3944   GEPTypes.assign(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3945                   gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3946
3947   // Keep emitting instructions until we consume the entire GEP instruction.
3948   while (!GEPOps.empty()) {
3949     unsigned OldSize = GEPOps.size();
3950     X86AddressMode AM;
3951     getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, AM);
3952
3953     if (GEPOps.size() != OldSize) {
3954       // getGEPIndex consumed some of the input.  Build an LEA instruction here.
3955       unsigned NextTarget = 0;
3956       if (!GEPOps.empty()) {
3957         assert(AM.Base.Reg == 0 &&
3958            "getGEPIndex should have left the base register open for chaining!");
3959         NextTarget = AM.Base.Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3960       }
3961
3962       if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase &&
3963           AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0 && !AM.GV)
3964         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(AM.Base.Reg);
3965       else if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase && AM.Base.Reg == 0 &&
3966                AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0)
3967         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addGlobalAddress(AM.GV);
3968       else
3969         addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, TargetReg), AM);
3970       --IP;
3971       TargetReg = NextTarget;
3972     } else if (GEPTypes.empty()) {
3973       // The getGEPIndex operation didn't want to build an LEA.  Check to see if
3974       // all operands are consumed but the base pointer.  If so, just load it
3975       // into the register.
3976       if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEPOps[0])) {
3977         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addGlobalAddress(GV);
3978       } else {
3979         unsigned BaseReg = getReg(GEPOps[0], MBB, IP);
3980         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
3981       }
3982       break;                // we are now done
3983
3984     } else {
3985       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
3986       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
3987       Value *idx = GEPOps.back();
3988       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3989       GEPTypes.pop_back();
3990
3991       // Many GEP instructions use a [cast (int/uint) to LongTy] as their
3992       // operand on X86.  Handle this case directly now...
3993       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
3994         if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
3995             CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
3996           idx = CI->getOperand(0);
3997
3998       // We want to add BaseReg to(idxReg * sizeof ElementType). First, we
3999       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
4000       // type is the type of the elements in the array).
4001       const Type *ElTy = SqTy->getElementType();
4002       unsigned elementSize = TD.getTypeSize(ElTy);
4003
4004       // If idxReg is a constant, we don't need to perform the multiply!
4005       if (ConstantInt *CSI = dyn_cast<ConstantInt>(idx)) {
4006         if (!CSI->isNullValue()) {
4007           unsigned Offset = elementSize*CSI->getRawValue();
4008           unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4009           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32ri, 2, TargetReg)
4010                                 .addReg(Reg).addImm(Offset);
4011           --IP;            // Insert the next instruction before this one.
4012           TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4013         }
4014       } else if (elementSize == 1) {
4015         // If the element size is 1, we don't have to multiply, just add
4016         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
4017         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4018         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2,TargetReg).addReg(Reg).addReg(idxReg);
4019         --IP;            // Insert the next instruction before this one.
4020         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4021       } else {
4022         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
4023         unsigned OffsetReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4024
4025         // Make sure we can back the iterator up to point to the first
4026         // instruction emitted.
4027         MachineBasicBlock::iterator BeforeIt = IP;
4028         if (IP == MBB->begin())
4029           BeforeIt = MBB->end();
4030         else
4031           --BeforeIt;
4032         doMultiplyConst(MBB, IP, OffsetReg, Type::IntTy, idxReg, elementSize);
4033
4034         // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
4035         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4036         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2, TargetReg)
4037                           .addReg(Reg).addReg(OffsetReg);
4038
4039         // Step to the first instruction of the multiply.
4040         if (BeforeIt == MBB->end())
4041           IP = MBB->begin();
4042         else
4043           IP = ++BeforeIt;
4044
4045         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4046       }
4047     }
4048   }
4049 }
4050
4051 /// visitAllocaInst - If this is a fixed size alloca, allocate space from the
4052 /// frame manager, otherwise do it the hard way.
4053 ///
4054 void X86ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
4055   // If this is a fixed size alloca in the entry block for the function, we
4056   // statically stack allocate the space, so we don't need to do anything here.
4057   //
4058   if (dyn_castFixedAlloca(&I)) return;
4059
4060   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
4061   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
4062   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
4063
4064   // Create a register to hold the temporary result of multiplying the type size
4065   // constant by the variable amount.
4066   unsigned TotalSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4067   unsigned SrcReg1 = getReg(I.getArraySize());
4068
4069   // TotalSizeReg = mul <numelements>, <TypeSize>
4070   MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
4071   doMultiplyConst(BB, MBBI, TotalSizeReg, Type::UIntTy, SrcReg1, TySize);
4072
4073   // AddedSize = add <TotalSizeReg>, 15
4074   unsigned AddedSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4075   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, AddedSizeReg).addReg(TotalSizeReg).addImm(15);
4076
4077   // AlignedSize = and <AddedSize>, ~15
4078   unsigned AlignedSize = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4079   BuildMI(BB, X86::AND32ri, 2, AlignedSize).addReg(AddedSizeReg).addImm(~15);
4080
4081   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
4082   BuildMI(BB, X86::SUB32rr, 2, X86::ESP).addReg(X86::ESP).addReg(AlignedSize);
4083
4084   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
4085   // the stack pointer.
4086   BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, getReg(I)).addReg(X86::ESP);
4087
4088   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
4089   // object.
4090   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
4091 }
4092
4093 /// visitMallocInst - Malloc instructions are code generated into direct calls
4094 /// to the library malloc.
4095 ///
4096 void X86ISel::visitMallocInst(MallocInst &I) {
4097   unsigned AllocSize = TM.getTargetData().getTypeSize(I.getAllocatedType());
4098   unsigned Arg;
4099
4100   if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(0))) {
4101     Arg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, C->getValue() * AllocSize));
4102   } else {
4103     Arg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4104     unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
4105     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
4106     doMultiplyConst(BB, MBBI, Arg, Type::UIntTy, Op0Reg, AllocSize);
4107   }
4108
4109   std::vector<ValueRecord> Args;
4110   Args.push_back(ValueRecord(Arg, Type::UIntTy));
4111   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
4112                                   1).addExternalSymbol("malloc", true);
4113   doCall(ValueRecord(getReg(I), I.getType()), TheCall, Args);
4114 }
4115
4116
4117 /// visitFreeInst - Free instructions are code gen'd to call the free libc
4118 /// function.
4119 ///
4120 void X86ISel::visitFreeInst(FreeInst &I) {
4121   std::vector<ValueRecord> Args;
4122   Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
4123   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
4124                                   1).addExternalSymbol("free", true);
4125   doCall(ValueRecord(0, Type::VoidTy), TheCall, Args);
4126 }
4127
4128 /// createX86SimpleInstructionSelector - This pass converts an LLVM function
4129 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
4130 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
4131 ///
4132 FunctionPass *llvm::createX86SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
4133   return new X86ISel(TM);
4134 }