lib/Target/X86/X86InstrCompiler.td

   1 //===- X86InstrCompiler.td - Compiler Pseudos and Patterns -*- tablegen -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file describes the various pseudo instructions used by the compiler,
  11 // as well as Pat patterns used during instruction selection.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16 // Pattern Matching Support
  17
  18 def GetLo32XForm : SDNodeXForm<imm, [{
  19   // Transformation function: get the low 32 bits.
  20   return getI32Imm((unsigned)N->getZExtValue(), SDLoc(N));
  21 }]>;
  22
  23 def GetLo8XForm : SDNodeXForm<imm, [{
  24   // Transformation function: get the low 8 bits.
  25   return getI8Imm((uint8_t)N->getZExtValue(), SDLoc(N));
  26 }]>;
  27
  28
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30 // Random Pseudo Instructions.
  31
  32 // PIC base construction.  This expands to code that looks like this:
  33 //     call  $next_inst
  34 //     popl %destreg"
  35 let hasSideEffects = 0, isNotDuplicable = 1, Uses = [ESP] in
  36   def MOVPC32r : Ii32<0xE8, Pseudo, (outs GR32:$reg), (ins i32imm:$label),
  37                       "", []>;
  38
  39
  40 // ADJCALLSTACKDOWN/UP implicitly use/def ESP because they may be expanded into
  41 // a stack adjustment and the codegen must know that they may modify the stack
  42 // pointer before prolog-epilog rewriting occurs.
  43 // Pessimistically assume ADJCALLSTACKDOWN / ADJCALLSTACKUP will become
  44 // sub / add which can clobber EFLAGS.
  45 let Defs = [ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in {
  46 def ADJCALLSTACKDOWN32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
  47                            "#ADJCALLSTACKDOWN",
  48                            []>,
  49                           Requires<[NotLP64]>;
  50 def ADJCALLSTACKUP32   : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
  51                            "#ADJCALLSTACKUP",
  52                            [(X86callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>,
  53                           Requires<[NotLP64]>;
  54 }
  55 def : Pat<(X86callseq_start timm:$amt1),
  56           (ADJCALLSTACKDOWN32 i32imm:$amt1, 0)>, Requires<[NotLP64]>;
  57
  58
  59 // ADJCALLSTACKDOWN/UP implicitly use/def RSP because they may be expanded into
  60 // a stack adjustment and the codegen must know that they may modify the stack
  61 // pointer before prolog-epilog rewriting occurs.
  62 // Pessimistically assume ADJCALLSTACKDOWN / ADJCALLSTACKUP will become
  63 // sub / add which can clobber EFLAGS.
  64 let Defs = [RSP, EFLAGS], Uses = [RSP] in {
  65 def ADJCALLSTACKDOWN64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
  66                            "#ADJCALLSTACKDOWN",
  67                            []>,
  68                           Requires<[IsLP64]>;
  69 def ADJCALLSTACKUP64   : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
  70                            "#ADJCALLSTACKUP",
  71                            [(X86callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>,
  72                           Requires<[IsLP64]>;
  73 }
  74 def : Pat<(X86callseq_start timm:$amt1),
  75           (ADJCALLSTACKDOWN64 i32imm:$amt1, 0)>, Requires<[IsLP64]>;
  76
  77
  78 // x86-64 va_start lowering magic.
  79 let usesCustomInserter = 1, Defs = [EFLAGS] in {
  80 def VASTART_SAVE_XMM_REGS : I<0, Pseudo,
  81                               (outs),
  82                               (ins GR8:$al,
  83                                    i64imm:$regsavefi, i64imm:$offset,
  84                                    variable_ops),
  85                               "#VASTART_SAVE_XMM_REGS $al, $regsavefi, $offset",
  86                               [(X86vastart_save_xmm_regs GR8:$al,
  87                                                          imm:$regsavefi,
  88                                                          imm:$offset),
  89                                (implicit EFLAGS)]>;
  90
  91 // The VAARG_64 pseudo-instruction takes the address of the va_list,
  92 // and places the address of the next argument into a register.
  93 let Defs = [EFLAGS] in
  94 def VAARG_64 : I<0, Pseudo,
  95                  (outs GR64:$dst),
  96                  (ins i8mem:$ap, i32imm:$size, i8imm:$mode, i32imm:$align),
  97                  "#VAARG_64 $dst, $ap, $size, $mode, $align",
  98                  [(set GR64:$dst,
  99                     (X86vaarg64 addr:$ap, imm:$size, imm:$mode, imm:$align)),
 100                   (implicit EFLAGS)]>;
 101
 102 // Dynamic stack allocation yields a _chkstk or _alloca call for all Windows
 103 // targets.  These calls are needed to probe the stack when allocating more than
 104 // 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary to
 105 // ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
 106 // allocated in correct sequence.
 107 // The main point of having separate instruction are extra unmodelled effects
 108 // (compared to ordinary calls) like stack pointer change.
 109
 110 let Defs = [EAX, ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in
 111   def WIN_ALLOCA : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 112                      "# dynamic stack allocation",
 113                      [(X86WinAlloca)]>;
 114
 115 // When using segmented stacks these are lowered into instructions which first
 116 // check if the current stacklet has enough free memory. If it does, memory is
 117 // allocated by bumping the stack pointer. Otherwise memory is allocated from
 118 // the heap.
 119
 120 let Defs = [EAX, ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in
 121 def SEG_ALLOCA_32 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$size),
 122                       "# variable sized alloca for segmented stacks",
 123                       [(set GR32:$dst,
 124                          (X86SegAlloca GR32:$size))]>,
 125                     Requires<[NotLP64]>;
 126
 127 let Defs = [RAX, RSP, EFLAGS], Uses = [RSP] in
 128 def SEG_ALLOCA_64 : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins GR64:$size),
 129                       "# variable sized alloca for segmented stacks",
 130                       [(set GR64:$dst,
 131                          (X86SegAlloca GR64:$size))]>,
 132                     Requires<[In64BitMode]>;
 133 }
 134
 135 //===----------------------------------------------------------------------===//
 136 // EH Pseudo Instructions
 137 //
 138 let SchedRW = [WriteSystem] in {
 139 let isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
 140     hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
 141 def EH_RETURN   : I<0xC3, RawFrm, (outs), (ins GR32:$addr),
 142                     "ret\t#eh_return, addr: $addr",
 143                     [(X86ehret GR32:$addr)], IIC_RET>, Sched<[WriteJumpLd]>;
 144
 145 }
 146
 147 let isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
 148     hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
 149 def EH_RETURN64   : I<0xC3, RawFrm, (outs), (ins GR64:$addr),
 150                      "ret\t#eh_return, addr: $addr",
 151                      [(X86ehret GR64:$addr)], IIC_RET>, Sched<[WriteJumpLd]>;
 152
 153 }
 154
 155 let isTerminator = 1, hasSideEffects = 1, isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1,
 156     isCodeGenOnly = 1, isReturn = 1 in {
 157   def CLEANUPRET : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# CLEANUPRET", [(cleanupret)]>;
 158
 159   // CATCHRET needs a custom inserter for SEH.
 160   let usesCustomInserter = 1 in
 161     def CATCHRET : I<0, Pseudo, (outs), (ins brtarget32:$dst, brtarget32:$from),
 162                      "# CATCHRET",
 163                      [(catchret bb:$dst, bb:$from)]>;
 164 }
 165
 166 let hasSideEffects = 1, hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1,
 167     usesCustomInserter = 1 in
 168 def CATCHPAD : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# CATCHPAD", [(catchpad)]>;
 169
 170 // This instruction is responsible for re-establishing stack pointers after an
 171 // exception has been caught and we are rejoining normal control flow in the
 172 // parent function or funclet. It generally sets ESP and EBP, and optionally
 173 // ESI. It is only needed for 32-bit WinEH, as the runtime restores CSRs for us
 174 // elsewhere.
 175 let hasSideEffects = 1, hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in
 176 def EH_RESTORE : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# EH_RESTORE", []>;
 177
 178 let hasSideEffects = 1, isBarrier = 1, isCodeGenOnly = 1,
 179     usesCustomInserter = 1 in {
 180   def EH_SjLj_SetJmp32  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i32mem:$buf),
 181                             "#EH_SJLJ_SETJMP32",
 182                             [(set GR32:$dst, (X86eh_sjlj_setjmp addr:$buf))]>,
 183                           Requires<[Not64BitMode]>;
 184   def EH_SjLj_SetJmp64  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i64mem:$buf),
 185                             "#EH_SJLJ_SETJMP64",
 186                             [(set GR32:$dst, (X86eh_sjlj_setjmp addr:$buf))]>,
 187                           Requires<[In64BitMode]>;
 188   let isTerminator = 1 in {
 189   def EH_SjLj_LongJmp32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$buf),
 190                             "#EH_SJLJ_LONGJMP32",
 191                             [(X86eh_sjlj_longjmp addr:$buf)]>,
 192                           Requires<[Not64BitMode]>;
 193   def EH_SjLj_LongJmp64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$buf),
 194                             "#EH_SJLJ_LONGJMP64",
 195                             [(X86eh_sjlj_longjmp addr:$buf)]>,
 196                           Requires<[In64BitMode]>;
 197   }
 198 }
 199 } // SchedRW
 200
 201 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
 202   def EH_SjLj_Setup : I<0, Pseudo, (outs), (ins brtarget:$dst),
 203                         "#EH_SjLj_Setup\t$dst", []>;
 204 }
 205
 206 //===----------------------------------------------------------------------===//
 207 // Pseudo instructions used by unwind info.
 208 //
 209 let isPseudo = 1 in {
 210   def SEH_PushReg : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg),
 211                             "#SEH_PushReg $reg", []>;
 212   def SEH_SaveReg : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$dst),
 213                             "#SEH_SaveReg $reg, $dst", []>;
 214   def SEH_SaveXMM : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$dst),
 215                             "#SEH_SaveXMM $reg, $dst", []>;
 216   def SEH_StackAlloc : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$size),
 217                             "#SEH_StackAlloc $size", []>;
 218   def SEH_SetFrame : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$offset),
 219                             "#SEH_SetFrame $reg, $offset", []>;
 220   def SEH_PushFrame : I<0, Pseudo, (outs), (ins i1imm:$mode),
 221                             "#SEH_PushFrame $mode", []>;
 222   def SEH_EndPrologue : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 223                             "#SEH_EndPrologue", []>;
 224   def SEH_Epilogue : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 225                             "#SEH_Epilogue", []>;
 226 }
 227
 228 //===----------------------------------------------------------------------===//
 229 // Pseudo instructions used by segmented stacks.
 230 //
 231
 232 // This is lowered into a RET instruction by MCInstLower.  We need
 233 // this so that we don't have to have a MachineBasicBlock which ends
 234 // with a RET and also has successors.
 235 let isPseudo = 1 in {
 236 def MORESTACK_RET: I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 237                           "", []>;
 238
 239 // This instruction is lowered to a RET followed by a MOV.  The two
 240 // instructions are not generated on a higher level since then the
 241 // verifier sees a MachineBasicBlock ending with a non-terminator.
 242 def MORESTACK_RET_RESTORE_R10 : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 243                                   "", []>;
 244 }
 245
 246 //===----------------------------------------------------------------------===//
 247 // Alias Instructions
 248 //===----------------------------------------------------------------------===//
 249
 250 // Alias instruction mapping movr0 to xor.
 251 // FIXME: remove when we can teach regalloc that xor reg, reg is ok.
 252 let Defs = [EFLAGS], isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1,
 253     isPseudo = 1 in
 254 def MOV32r0  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
 255                  [(set GR32:$dst, 0)], IIC_ALU_NONMEM>, Sched<[WriteZero]>;
 256
 257 // Other widths can also make use of the 32-bit xor, which may have a smaller
 258 // encoding and avoid partial register updates.
 259 def : Pat<(i8 0), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r0), sub_8bit)>;
 260 def : Pat<(i16 0), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r0), sub_16bit)>;
 261 def : Pat<(i64 0), (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32r0), sub_32bit)> {
 262   let AddedComplexity = 20;
 263 }
 264
 265 // Materialize i64 constant where top 32-bits are zero. This could theoretically
 266 // use MOV32ri with a SUBREG_TO_REG to represent the zero-extension, however
 267 // that would make it more difficult to rematerialize.
 268 let AddedComplexity = 1, isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1,
 269     isCodeGenOnly = 1, hasSideEffects = 0 in
 270 def MOV32ri64 : Ii32<0xb8, AddRegFrm, (outs GR32:$dst), (ins i64i32imm:$src),
 271                      "", [], IIC_ALU_NONMEM>, Sched<[WriteALU]>;
 272
 273 // This 64-bit pseudo-move can be used for both a 64-bit constant that is
 274 // actually the zero-extension of a 32-bit constant and for labels in the
 275 // x86-64 small code model.
 276 def mov64imm32 : ComplexPattern<i64, 1, "selectMOV64Imm32", [imm, X86Wrapper]>;
 277
 278 let AddedComplexity = 1 in
 279 def : Pat<(i64 mov64imm32:$src),
 280           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32ri64 mov64imm32:$src), sub_32bit)>;
 281
 282 // Use sbb to materialize carry bit.
 283 let Uses = [EFLAGS], Defs = [EFLAGS], isPseudo = 1, SchedRW = [WriteALU] in {
 284 // FIXME: These are pseudo ops that should be replaced with Pat<> patterns.
 285 // However, Pat<> can't replicate the destination reg into the inputs of the
 286 // result.
 287 def SETB_C8r : I<0, Pseudo, (outs GR8:$dst), (ins), "",
 288                  [(set GR8:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
 289 def SETB_C16r : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins), "",
 290                  [(set GR16:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
 291 def SETB_C32r : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
 292                  [(set GR32:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
 293 def SETB_C64r : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins), "",
 294                  [(set GR64:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
 295 } // isCodeGenOnly
 296
 297
 298 def : Pat<(i16 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 299           (SETB_C16r)>;
 300 def : Pat<(i32 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 301           (SETB_C32r)>;
 302 def : Pat<(i64 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 303           (SETB_C64r)>;
 304
 305 def : Pat<(i16 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 306           (SETB_C16r)>;
 307 def : Pat<(i32 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 308           (SETB_C32r)>;
 309 def : Pat<(i64 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
 310           (SETB_C64r)>;
 311
 312 // We canonicalize 'setb' to "(and (sbb reg,reg), 1)" on the hope that the and
 313 // will be eliminated and that the sbb can be extended up to a wider type.  When
 314 // this happens, it is great.  However, if we are left with an 8-bit sbb and an
 315 // and, we might as well just match it as a setb.
 316 def : Pat<(and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1),
 317           (SETBr)>;
 318
 319 // (add OP, SETB) -> (adc OP, 0)
 320 def : Pat<(add (and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR8:$op),
 321           (ADC8ri GR8:$op, 0)>;
 322 def : Pat<(add (and (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR32:$op),
 323           (ADC32ri8 GR32:$op, 0)>;
 324 def : Pat<(add (and (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR64:$op),
 325           (ADC64ri8 GR64:$op, 0)>;
 326
 327 // (sub OP, SETB) -> (sbb OP, 0)
 328 def : Pat<(sub GR8:$op, (and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
 329           (SBB8ri GR8:$op, 0)>;
 330 def : Pat<(sub GR32:$op, (and (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
 331           (SBB32ri8 GR32:$op, 0)>;
 332 def : Pat<(sub GR64:$op, (and (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
 333           (SBB64ri8 GR64:$op, 0)>;
 334
 335 // (sub OP, SETCC_CARRY) -> (adc OP, 0)
 336 def : Pat<(sub GR8:$op, (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
 337           (ADC8ri GR8:$op, 0)>;
 338 def : Pat<(sub GR32:$op, (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
 339           (ADC32ri8 GR32:$op, 0)>;
 340 def : Pat<(sub GR64:$op, (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
 341           (ADC64ri8 GR64:$op, 0)>;
 342
 343 //===----------------------------------------------------------------------===//
 344 // String Pseudo Instructions
 345 //
 346 let SchedRW = [WriteMicrocoded] in {
 347 let Defs = [ECX,EDI,ESI], Uses = [ECX,EDI,ESI], isCodeGenOnly = 1 in {
 348 def REP_MOVSB_32 : I<0xA4, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsb|rep movsb}",
 349                     [(X86rep_movs i8)], IIC_REP_MOVS>, REP,
 350                    Requires<[Not64BitMode]>;
 351 def REP_MOVSW_32 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsw|rep movsw}",
 352                     [(X86rep_movs i16)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize16,
 353                    Requires<[Not64BitMode]>;
 354 def REP_MOVSD_32 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsl|rep movsd}",
 355                     [(X86rep_movs i32)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize32,
 356                    Requires<[Not64BitMode]>;
 357 }
 358
 359 let Defs = [RCX,RDI,RSI], Uses = [RCX,RDI,RSI], isCodeGenOnly = 1 in {
 360 def REP_MOVSB_64 : I<0xA4, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsb|rep movsb}",
 361                     [(X86rep_movs i8)], IIC_REP_MOVS>, REP,
 362                    Requires<[In64BitMode]>;
 363 def REP_MOVSW_64 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsw|rep movsw}",
 364                     [(X86rep_movs i16)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize16,
 365                    Requires<[In64BitMode]>;
 366 def REP_MOVSD_64 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsl|rep movsd}",
 367                     [(X86rep_movs i32)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize32,
 368                    Requires<[In64BitMode]>;
 369 def REP_MOVSQ_64 : RI<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsq|rep movsq}",
 370                     [(X86rep_movs i64)], IIC_REP_MOVS>, REP,
 371                    Requires<[In64BitMode]>;
 372 }
 373
 374 // FIXME: Should use "(X86rep_stos AL)" as the pattern.
 375 let Defs = [ECX,EDI], isCodeGenOnly = 1 in {
 376   let Uses = [AL,ECX,EDI] in
 377   def REP_STOSB_32 : I<0xAA, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosb|rep stosb}",
 378                       [(X86rep_stos i8)], IIC_REP_STOS>, REP,
 379                      Requires<[Not64BitMode]>;
 380   let Uses = [AX,ECX,EDI] in
 381   def REP_STOSW_32 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosw|rep stosw}",
 382                       [(X86rep_stos i16)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize16,
 383                      Requires<[Not64BitMode]>;
 384   let Uses = [EAX,ECX,EDI] in
 385   def REP_STOSD_32 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosl|rep stosd}",
 386                       [(X86rep_stos i32)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize32,
 387                      Requires<[Not64BitMode]>;
 388 }
 389
 390 let Defs = [RCX,RDI], isCodeGenOnly = 1 in {
 391   let Uses = [AL,RCX,RDI] in
 392   def REP_STOSB_64 : I<0xAA, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosb|rep stosb}",
 393                       [(X86rep_stos i8)], IIC_REP_STOS>, REP,
 394                      Requires<[In64BitMode]>;
 395   let Uses = [AX,RCX,RDI] in
 396   def REP_STOSW_64 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosw|rep stosw}",
 397                       [(X86rep_stos i16)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize16,
 398                      Requires<[In64BitMode]>;
 399   let Uses = [RAX,RCX,RDI] in
 400   def REP_STOSD_64 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosl|rep stosd}",
 401                       [(X86rep_stos i32)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize32,
 402                      Requires<[In64BitMode]>;
 403
 404   let Uses = [RAX,RCX,RDI] in
 405   def REP_STOSQ_64 : RI<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosq|rep stosq}",
 406                       [(X86rep_stos i64)], IIC_REP_STOS>, REP,
 407                      Requires<[In64BitMode]>;
 408 }
 409 } // SchedRW
 410
 411 //===----------------------------------------------------------------------===//
 412 // Thread Local Storage Instructions
 413 //
 414
 415 // ELF TLS Support
 416 // All calls clobber the non-callee saved registers. ESP is marked as
 417 // a use to prevent stack-pointer assignments that appear immediately
 418 // before calls from potentially appearing dead.
 419 let Defs = [EAX, ECX, EDX, FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6, FP7,
 420             ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7,
 421             MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7,
 422             XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
 423             XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15, EFLAGS],
 424     Uses = [ESP] in {
 425 def TLS_addr32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
 426                   "# TLS_addr32",
 427                   [(X86tlsaddr tls32addr:$sym)]>,
 428                   Requires<[Not64BitMode]>;
 429 def TLS_base_addr32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
 430                   "# TLS_base_addr32",
 431                   [(X86tlsbaseaddr tls32baseaddr:$sym)]>,
 432                   Requires<[Not64BitMode]>;
 433 }
 434
 435 // All calls clobber the non-callee saved registers. RSP is marked as
 436 // a use to prevent stack-pointer assignments that appear immediately
 437 // before calls from potentially appearing dead.
 438 let Defs = [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
 439             FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6, FP7,
 440             ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7,
 441             MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7,
 442             XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
 443             XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15, EFLAGS],
 444     Uses = [RSP] in {
 445 def TLS_addr64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
 446                    "# TLS_addr64",
 447                   [(X86tlsaddr tls64addr:$sym)]>,
 448                   Requires<[In64BitMode]>;
 449 def TLS_base_addr64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
 450                    "# TLS_base_addr64",
 451                   [(X86tlsbaseaddr tls64baseaddr:$sym)]>,
 452                   Requires<[In64BitMode]>;
 453 }
 454
 455 // Darwin TLS Support
 456 // For i386, the address of the thunk is passed on the stack, on return the
 457 // address of the variable is in %eax.  %ecx is trashed during the function
 458 // call.  All other registers are preserved.
 459 let Defs = [EAX, ECX, EFLAGS],
 460     Uses = [ESP],
 461     usesCustomInserter = 1 in
 462 def TLSCall_32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
 463                 "# TLSCall_32",
 464                 [(X86TLSCall addr:$sym)]>,
 465                 Requires<[Not64BitMode]>;
 466
 467 // For x86_64, the address of the thunk is passed in %rdi, on return
 468 // the address of the variable is in %rax.  All other registers are preserved.
 469 let Defs = [RAX, EFLAGS],
 470     Uses = [RSP, RDI],
 471     usesCustomInserter = 1 in
 472 def TLSCall_64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
 473                   "# TLSCall_64",
 474                   [(X86TLSCall addr:$sym)]>,
 475                   Requires<[In64BitMode]>;
 476
 477
 478 //===----------------------------------------------------------------------===//
 479 // Conditional Move Pseudo Instructions
 480
 481 // CMOV* - Used to implement the SELECT DAG operation.  Expanded after
 482 // instruction selection into a branch sequence.
 483 multiclass CMOVrr_PSEUDO<RegisterClass RC, ValueType VT> {
 484   def CMOV#NAME  : I<0, Pseudo,
 485                     (outs RC:$dst), (ins RC:$t, RC:$f, i8imm:$cond),
 486                     "#CMOV_"#NAME#" PSEUDO!",
 487                     [(set RC:$dst, (VT (X86cmov RC:$t, RC:$f, imm:$cond,
 488                                                 EFLAGS)))]>;
 489 }
 490
 491 let usesCustomInserter = 1, Uses = [EFLAGS] in {
 492   // X86 doesn't have 8-bit conditional moves. Use a customInserter to
 493   // emit control flow. An alternative to this is to mark i8 SELECT as Promote,
 494   // however that requires promoting the operands, and can induce additional
 495   // i8 register pressure.
 496   defm _GR8 : CMOVrr_PSEUDO<GR8, i8>;
 497
 498   let Predicates = [NoCMov] in {
 499     defm _GR32 : CMOVrr_PSEUDO<GR32, i32>;
 500     defm _GR16 : CMOVrr_PSEUDO<GR16, i16>;
 501   } // Predicates = [NoCMov]
 502
 503   // fcmov doesn't handle all possible EFLAGS, provide a fallback if there is no
 504   // SSE1/SSE2.
 505   let Predicates = [FPStackf32] in
 506     defm _RFP32 : CMOVrr_PSEUDO<RFP32, f32>;
 507
 508   let Predicates = [FPStackf64] in
 509     defm _RFP64 : CMOVrr_PSEUDO<RFP64, f64>;
 510
 511   defm _RFP80 : CMOVrr_PSEUDO<RFP80, f80>;
 512
 513   defm _FR32   : CMOVrr_PSEUDO<FR32, f32>;
 514   defm _FR64   : CMOVrr_PSEUDO<FR64, f64>;
 515   defm _FR128  : CMOVrr_PSEUDO<FR128, f128>;
 516   defm _V4F32  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v4f32>;
 517   defm _V2F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v2f64>;
 518   defm _V2I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v2i64>;
 519   defm _V8F32  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v8f32>;
 520   defm _V4F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v4f64>;
 521   defm _V4I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v4i64>;
 522   defm _V8I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v8i64>;
 523   defm _V8F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v8f64>;
 524   defm _V16F32 : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v16f32>;
 525   defm _V8I1   : CMOVrr_PSEUDO<VK8,  v8i1>;
 526   defm _V16I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK16, v16i1>;
 527   defm _V32I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK32, v32i1>;
 528   defm _V64I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK64, v64i1>;
 529 } // usesCustomInserter = 1, Uses = [EFLAGS]
 530
 531 //===----------------------------------------------------------------------===//
 532 // Normal-Instructions-With-Lock-Prefix Pseudo Instructions
 533 //===----------------------------------------------------------------------===//
 534
 535 // FIXME: Use normal instructions and add lock prefix dynamically.
 536
 537 // Memory barriers
 538
 539 // TODO: Get this to fold the constant into the instruction.
 540 let isCodeGenOnly = 1, Defs = [EFLAGS] in
 541 def OR32mrLocked  : I<0x09, MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$zero),
 542                       "or{l}\t{$zero, $dst|$dst, $zero}",
 543                       [], IIC_ALU_MEM>, Requires<[Not64BitMode]>, LOCK,
 544                     Sched<[WriteALULd, WriteRMW]>;
 545
 546 let hasSideEffects = 1 in
 547 def Int_MemBarrier : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
 548                      "#MEMBARRIER",
 549                      [(X86MemBarrier)]>, Sched<[WriteLoad]>;
 550
 551 // RegOpc corresponds to the mr version of the instruction
 552 // ImmOpc corresponds to the mi version of the instruction
 553 // ImmOpc8 corresponds to the mi8 version of the instruction
 554 // ImmMod corresponds to the instruction format of the mi and mi8 versions
 555 multiclass LOCK_ArithBinOp<bits<8> RegOpc, bits<8> ImmOpc, bits<8> ImmOpc8,
 556                            Format ImmMod, string mnemonic> {
 557 let Defs = [EFLAGS], mayLoad = 1, mayStore = 1, isCodeGenOnly = 1,
 558     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 559
 560 def NAME#8mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
 561                   RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 0 },
 562                   MRMDestMem, (outs), (ins i8mem:$dst, GR8:$src2),
 563                   !strconcat(mnemonic, "{b}\t",
 564                              "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 565                   [], IIC_ALU_NONMEM>, LOCK;
 566 def NAME#16mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
 567                    RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
 568                    MRMDestMem, (outs), (ins i16mem:$dst, GR16:$src2),
 569                    !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
 570                               "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 571                    [], IIC_ALU_NONMEM>, OpSize16, LOCK;
 572 def NAME#32mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
 573                    RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
 574                    MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src2),
 575                    !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
 576                               "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 577                    [], IIC_ALU_NONMEM>, OpSize32, LOCK;
 578 def NAME#64mr : RI<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
 579                     RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
 580                     MRMDestMem, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src2),
 581                     !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
 582                                "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 583                     [], IIC_ALU_NONMEM>, LOCK;
 584
 585 def NAME#8mi : Ii8<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
 586                     ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 0 },
 587                     ImmMod, (outs), (ins i8mem :$dst, i8imm :$src2),
 588                     !strconcat(mnemonic, "{b}\t",
 589                                "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 590                     [], IIC_ALU_MEM>, LOCK;
 591
 592 def NAME#16mi : Ii16<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
 593                       ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
 594                       ImmMod, (outs), (ins i16mem :$dst, i16imm :$src2),
 595                       !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
 596                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 597                       [], IIC_ALU_MEM>, OpSize16, LOCK;
 598
 599 def NAME#32mi : Ii32<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
 600                       ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
 601                       ImmMod, (outs), (ins i32mem :$dst, i32imm :$src2),
 602                       !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
 603                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 604                       [], IIC_ALU_MEM>, OpSize32, LOCK;
 605
 606 def NAME#64mi32 : RIi32S<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
 607                           ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
 608                           ImmMod, (outs), (ins i64mem :$dst, i64i32imm :$src2),
 609                           !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
 610                                      "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 611                           [], IIC_ALU_MEM>, LOCK;
 612
 613 def NAME#16mi8 : Ii8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
 614                       ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
 615                       ImmMod, (outs), (ins i16mem :$dst, i16i8imm :$src2),
 616                       !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
 617                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 618                       [], IIC_ALU_MEM>, OpSize16, LOCK;
 619 def NAME#32mi8 : Ii8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
 620                       ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
 621                       ImmMod, (outs), (ins i32mem :$dst, i32i8imm :$src2),
 622                       !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
 623                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 624                       [], IIC_ALU_MEM>, OpSize32, LOCK;
 625 def NAME#64mi8 : RIi8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
 626                        ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
 627                        ImmMod, (outs), (ins i64mem :$dst, i64i8imm :$src2),
 628                        !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
 629                                   "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
 630                        [], IIC_ALU_MEM>, LOCK;
 631
 632 }
 633
 634 }
 635
 636 defm LOCK_ADD : LOCK_ArithBinOp<0x00, 0x80, 0x83, MRM0m, "add">;
 637 defm LOCK_SUB : LOCK_ArithBinOp<0x28, 0x80, 0x83, MRM5m, "sub">;
 638 defm LOCK_OR  : LOCK_ArithBinOp<0x08, 0x80, 0x83, MRM1m, "or">;
 639 defm LOCK_AND : LOCK_ArithBinOp<0x20, 0x80, 0x83, MRM4m, "and">;
 640 defm LOCK_XOR : LOCK_ArithBinOp<0x30, 0x80, 0x83, MRM6m, "xor">;
 641
 642 // Optimized codegen when the non-memory output is not used.
 643 multiclass LOCK_ArithUnOp<bits<8> Opc8, bits<8> Opc, Format Form,
 644                           string mnemonic> {
 645 let Defs = [EFLAGS], mayLoad = 1, mayStore = 1, isCodeGenOnly = 1,
 646     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 647
 648 def NAME#8m  : I<Opc8, Form, (outs), (ins i8mem :$dst),
 649                  !strconcat(mnemonic, "{b}\t$dst"),
 650                  [], IIC_UNARY_MEM>, LOCK;
 651 def NAME#16m : I<Opc, Form, (outs), (ins i16mem:$dst),
 652                  !strconcat(mnemonic, "{w}\t$dst"),
 653                  [], IIC_UNARY_MEM>, OpSize16, LOCK;
 654 def NAME#32m : I<Opc, Form, (outs), (ins i32mem:$dst),
 655                  !strconcat(mnemonic, "{l}\t$dst"),
 656                  [], IIC_UNARY_MEM>, OpSize32, LOCK;
 657 def NAME#64m : RI<Opc, Form, (outs), (ins i64mem:$dst),
 658                   !strconcat(mnemonic, "{q}\t$dst"),
 659                   [], IIC_UNARY_MEM>, LOCK;
 660 }
 661 }
 662
 663 defm LOCK_INC    : LOCK_ArithUnOp<0xFE, 0xFF, MRM0m, "inc">;
 664 defm LOCK_DEC    : LOCK_ArithUnOp<0xFE, 0xFF, MRM1m, "dec">;
 665
 666 // Atomic compare and swap.
 667 multiclass LCMPXCHG_UnOp<bits<8> Opc, Format Form, string mnemonic,
 668                          SDPatternOperator frag, X86MemOperand x86memop,
 669                          InstrItinClass itin> {
 670 let isCodeGenOnly = 1 in {
 671   def NAME : I<Opc, Form, (outs), (ins x86memop:$ptr),
 672                !strconcat(mnemonic, "\t$ptr"),
 673                [(frag addr:$ptr)], itin>, TB, LOCK;
 674 }
 675 }
 676
 677 multiclass LCMPXCHG_BinOp<bits<8> Opc8, bits<8> Opc, Format Form,
 678                           string mnemonic, SDPatternOperator frag,
 679                           InstrItinClass itin8, InstrItinClass itin> {
 680 let isCodeGenOnly = 1, SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 681   let Defs = [AL, EFLAGS], Uses = [AL] in
 682   def NAME#8  : I<Opc8, Form, (outs), (ins i8mem:$ptr, GR8:$swap),
 683                   !strconcat(mnemonic, "{b}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
 684                   [(frag addr:$ptr, GR8:$swap, 1)], itin8>, TB, LOCK;
 685   let Defs = [AX, EFLAGS], Uses = [AX] in
 686   def NAME#16 : I<Opc, Form, (outs), (ins i16mem:$ptr, GR16:$swap),
 687                   !strconcat(mnemonic, "{w}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
 688                   [(frag addr:$ptr, GR16:$swap, 2)], itin>, TB, OpSize16, LOCK;
 689   let Defs = [EAX, EFLAGS], Uses = [EAX] in
 690   def NAME#32 : I<Opc, Form, (outs), (ins i32mem:$ptr, GR32:$swap),
 691                   !strconcat(mnemonic, "{l}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
 692                   [(frag addr:$ptr, GR32:$swap, 4)], itin>, TB, OpSize32, LOCK;
 693   let Defs = [RAX, EFLAGS], Uses = [RAX] in
 694   def NAME#64 : RI<Opc, Form, (outs), (ins i64mem:$ptr, GR64:$swap),
 695                    !strconcat(mnemonic, "{q}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
 696                    [(frag addr:$ptr, GR64:$swap, 8)], itin>, TB, LOCK;
 697 }
 698 }
 699
 700 let Defs = [EAX, EDX, EFLAGS], Uses = [EAX, EBX, ECX, EDX],
 701     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 702 defm LCMPXCHG8B : LCMPXCHG_UnOp<0xC7, MRM1m, "cmpxchg8b",
 703                                 X86cas8, i64mem,
 704                                 IIC_CMPX_LOCK_8B>;
 705 }
 706
 707 let Defs = [RAX, RDX, EFLAGS], Uses = [RAX, RBX, RCX, RDX],
 708     Predicates = [HasCmpxchg16b], SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 709 defm LCMPXCHG16B : LCMPXCHG_UnOp<0xC7, MRM1m, "cmpxchg16b",
 710                                  X86cas16, i128mem,
 711                                  IIC_CMPX_LOCK_16B>, REX_W;
 712 }
 713
 714 defm LCMPXCHG : LCMPXCHG_BinOp<0xB0, 0xB1, MRMDestMem, "cmpxchg",
 715                                X86cas, IIC_CMPX_LOCK_8, IIC_CMPX_LOCK>;
 716
 717 // Atomic exchange and add
 718 multiclass ATOMIC_LOAD_BINOP<bits<8> opc8, bits<8> opc, string mnemonic,
 719                              string frag,
 720                              InstrItinClass itin8, InstrItinClass itin> {
 721   let Constraints = "$val = $dst", Defs = [EFLAGS], isCodeGenOnly = 1,
 722       SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
 723     def NAME#8  : I<opc8, MRMSrcMem, (outs GR8:$dst),
 724                     (ins GR8:$val, i8mem:$ptr),
 725                     !strconcat(mnemonic, "{b}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
 726                     [(set GR8:$dst,
 727                           (!cast<PatFrag>(frag # "_8") addr:$ptr, GR8:$val))],
 728                     itin8>;
 729     def NAME#16 : I<opc, MRMSrcMem, (outs GR16:$dst),
 730                     (ins GR16:$val, i16mem:$ptr),
 731                     !strconcat(mnemonic, "{w}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
 732                     [(set
 733                        GR16:$dst,
 734                        (!cast<PatFrag>(frag # "_16") addr:$ptr, GR16:$val))],
 735                     itin>, OpSize16;
 736     def NAME#32 : I<opc, MRMSrcMem, (outs GR32:$dst),
 737                     (ins GR32:$val, i32mem:$ptr),
 738                     !strconcat(mnemonic, "{l}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
 739                     [(set
 740                        GR32:$dst,
 741                        (!cast<PatFrag>(frag # "_32") addr:$ptr, GR32:$val))],
 742                     itin>, OpSize32;
 743     def NAME#64 : RI<opc, MRMSrcMem, (outs GR64:$dst),
 744                      (ins GR64:$val, i64mem:$ptr),
 745                      !strconcat(mnemonic, "{q}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
 746                      [(set
 747                         GR64:$dst,
 748                         (!cast<PatFrag>(frag # "_64") addr:$ptr, GR64:$val))],
 749                      itin>;
 750   }
 751 }
 752
 753 defm LXADD : ATOMIC_LOAD_BINOP<0xc0, 0xc1, "xadd", "atomic_load_add",
 754                                IIC_XADD_LOCK_MEM8, IIC_XADD_LOCK_MEM>,
 755              TB, LOCK;
 756
 757 /* The following multiclass tries to make sure that in code like
 758  *    x.store (immediate op x.load(acquire), release)
 759  * and
 760  *    x.store (register op x.load(acquire), release)
 761  * an operation directly on memory is generated instead of wasting a register.
 762  * It is not automatic as atomic_store/load are only lowered to MOV instructions
 763  * extremely late to prevent them from being accidentally reordered in the backend
 764  * (see below the RELEASE_MOV* / ACQUIRE_MOV* pseudo-instructions)
 765  */
 766 multiclass RELEASE_BINOP_MI<SDNode op> {
 767     def NAME#8mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, i8imm:$src),
 768         "#BINOP "#NAME#"8mi PSEUDO!",
 769         [(atomic_store_8 addr:$dst, (op
 770             (atomic_load_8 addr:$dst), (i8 imm:$src)))]>;
 771     def NAME#8mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, GR8:$src),
 772         "#BINOP "#NAME#"8mr PSEUDO!",
 773         [(atomic_store_8 addr:$dst, (op
 774             (atomic_load_8 addr:$dst), GR8:$src))]>;
 775     // NAME#16 is not generated as 16-bit arithmetic instructions are considered
 776     // costly and avoided as far as possible by this backend anyway
 777     def NAME#32mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, i32imm:$src),
 778         "#BINOP "#NAME#"32mi PSEUDO!",
 779         [(atomic_store_32 addr:$dst, (op
 780             (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 imm:$src)))]>;
 781     def NAME#32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src),
 782         "#BINOP "#NAME#"32mr PSEUDO!",
 783         [(atomic_store_32 addr:$dst, (op
 784             (atomic_load_32 addr:$dst), GR32:$src))]>;
 785     def NAME#64mi32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, i64i32imm:$src),
 786         "#BINOP "#NAME#"64mi32 PSEUDO!",
 787         [(atomic_store_64 addr:$dst, (op
 788             (atomic_load_64 addr:$dst), (i64immSExt32:$src)))]>;
 789     def NAME#64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src),
 790         "#BINOP "#NAME#"64mr PSEUDO!",
 791         [(atomic_store_64 addr:$dst, (op
 792             (atomic_load_64 addr:$dst), GR64:$src))]>;
 793 }
 794 let Defs = [EFLAGS] in {
 795   defm RELEASE_ADD : RELEASE_BINOP_MI<add>;
 796   defm RELEASE_AND : RELEASE_BINOP_MI<and>;
 797   defm RELEASE_OR  : RELEASE_BINOP_MI<or>;
 798   defm RELEASE_XOR : RELEASE_BINOP_MI<xor>;
 799   // Note: we don't deal with sub, because substractions of constants are
 800   //       optimized into additions before this code can run.
 801 }
 802
 803 // Same as above, but for floating-point.
 804 // FIXME: imm version.
 805 // FIXME: Version that doesn't clobber $src, using AVX's VADDSS.
 806 // FIXME: This could also handle SIMD operations with *ps and *pd instructions.
 807 let usesCustomInserter = 1 in {
 808 multiclass RELEASE_FP_BINOP_MI<SDNode op> {
 809     def NAME#32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, FR32:$src),
 810         "#BINOP "#NAME#"32mr PSEUDO!",
 811         [(atomic_store_32 addr:$dst,
 812            (i32 (bitconvert (op
 813              (f32 (bitconvert (i32 (atomic_load_32 addr:$dst)))),
 814               FR32:$src))))]>, Requires<[HasSSE1]>;
 815     def NAME#64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, FR64:$src),
 816         "#BINOP "#NAME#"64mr PSEUDO!",
 817         [(atomic_store_64 addr:$dst,
 818            (i64 (bitconvert (op
 819              (f64 (bitconvert (i64 (atomic_load_64 addr:$dst)))),
 820               FR64:$src))))]>, Requires<[HasSSE2]>;
 821 }
 822 defm RELEASE_FADD : RELEASE_FP_BINOP_MI<fadd>;
 823 // FIXME: Add fsub, fmul, fdiv, ...
 824 }
 825
 826 multiclass RELEASE_UNOP<dag dag8, dag dag16, dag dag32, dag dag64> {
 827     def NAME#8m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst),
 828         "#UNOP "#NAME#"8m PSEUDO!",
 829         [(atomic_store_8 addr:$dst, dag8)]>;
 830     def NAME#16m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst),
 831         "#UNOP "#NAME#"16m PSEUDO!",
 832         [(atomic_store_16 addr:$dst, dag16)]>;
 833     def NAME#32m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst),
 834         "#UNOP "#NAME#"32m PSEUDO!",
 835         [(atomic_store_32 addr:$dst, dag32)]>;
 836     def NAME#64m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst),
 837         "#UNOP "#NAME#"64m PSEUDO!",
 838         [(atomic_store_64 addr:$dst, dag64)]>;
 839 }
 840
 841 let Defs = [EFLAGS] in {
 842   defm RELEASE_INC : RELEASE_UNOP<
 843       (add (atomic_load_8  addr:$dst), (i8 1)),
 844       (add (atomic_load_16 addr:$dst), (i16 1)),
 845       (add (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 1)),
 846       (add (atomic_load_64 addr:$dst), (i64 1))>, Requires<[NotSlowIncDec]>;
 847   defm RELEASE_DEC : RELEASE_UNOP<
 848       (add (atomic_load_8  addr:$dst), (i8 -1)),
 849       (add (atomic_load_16 addr:$dst), (i16 -1)),
 850       (add (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 -1)),
 851       (add (atomic_load_64 addr:$dst), (i64 -1))>, Requires<[NotSlowIncDec]>;
 852 }
 853 /*
 854 TODO: These don't work because the type inference of TableGen fails.
 855 TODO: find a way to fix it.
 856 let Defs = [EFLAGS] in {
 857   defm RELEASE_NEG : RELEASE_UNOP<
 858       (ineg (atomic_load_8  addr:$dst)),
 859       (ineg (atomic_load_16 addr:$dst)),
 860       (ineg (atomic_load_32 addr:$dst)),
 861       (ineg (atomic_load_64 addr:$dst))>;
 862 }
 863 // NOT doesn't set flags.
 864 defm RELEASE_NOT : RELEASE_UNOP<
 865     (not (atomic_load_8  addr:$dst)),
 866     (not (atomic_load_16 addr:$dst)),
 867     (not (atomic_load_32 addr:$dst)),
 868     (not (atomic_load_64 addr:$dst))>;
 869 */
 870
 871 def RELEASE_MOV8mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, i8imm:$src),
 872                         "#RELEASE_MOV8mi PSEUDO!",
 873                         [(atomic_store_8 addr:$dst, (i8 imm:$src))]>;
 874 def RELEASE_MOV16mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst, i16imm:$src),
 875                         "#RELEASE_MOV16mi PSEUDO!",
 876                         [(atomic_store_16 addr:$dst, (i16 imm:$src))]>;
 877 def RELEASE_MOV32mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, i32imm:$src),
 878                         "#RELEASE_MOV32mi PSEUDO!",
 879                         [(atomic_store_32 addr:$dst, (i32 imm:$src))]>;
 880 def RELEASE_MOV64mi32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, i64i32imm:$src),
 881                         "#RELEASE_MOV64mi32 PSEUDO!",
 882                         [(atomic_store_64 addr:$dst, i64immSExt32:$src)]>;
 883
 884 def RELEASE_MOV8mr  : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem :$dst, GR8 :$src),
 885                         "#RELEASE_MOV8mr PSEUDO!",
 886                         [(atomic_store_8  addr:$dst, GR8 :$src)]>;
 887 def RELEASE_MOV16mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst, GR16:$src),
 888                         "#RELEASE_MOV16mr PSEUDO!",
 889                         [(atomic_store_16 addr:$dst, GR16:$src)]>;
 890 def RELEASE_MOV32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src),
 891                         "#RELEASE_MOV32mr PSEUDO!",
 892                         [(atomic_store_32 addr:$dst, GR32:$src)]>;
 893 def RELEASE_MOV64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src),
 894                         "#RELEASE_MOV64mr PSEUDO!",
 895                         [(atomic_store_64 addr:$dst, GR64:$src)]>;
 896
 897 def ACQUIRE_MOV8rm  : I<0, Pseudo, (outs GR8 :$dst), (ins i8mem :$src),
 898                       "#ACQUIRE_MOV8rm PSEUDO!",
 899                       [(set GR8:$dst,  (atomic_load_8  addr:$src))]>;
 900 def ACQUIRE_MOV16rm : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins i16mem:$src),
 901                       "#ACQUIRE_MOV16rm PSEUDO!",
 902                       [(set GR16:$dst, (atomic_load_16 addr:$src))]>;
 903 def ACQUIRE_MOV32rm : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i32mem:$src),
 904                       "#ACQUIRE_MOV32rm PSEUDO!",
 905                       [(set GR32:$dst, (atomic_load_32 addr:$src))]>;
 906 def ACQUIRE_MOV64rm : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins i64mem:$src),
 907                       "#ACQUIRE_MOV64rm PSEUDO!",
 908                       [(set GR64:$dst, (atomic_load_64 addr:$src))]>;
 909
 910 //===----------------------------------------------------------------------===//
 911 // DAG Pattern Matching Rules
 912 //===----------------------------------------------------------------------===//
 913
 914 // ConstantPool GlobalAddress, ExternalSymbol, and JumpTable
 915 def : Pat<(i32 (X86Wrapper tconstpool  :$dst)), (MOV32ri tconstpool  :$dst)>;
 916 def : Pat<(i32 (X86Wrapper tjumptable  :$dst)), (MOV32ri tjumptable  :$dst)>;
 917 def : Pat<(i32 (X86Wrapper tglobaltlsaddr:$dst)),(MOV32ri tglobaltlsaddr:$dst)>;
 918 def : Pat<(i32 (X86Wrapper tglobaladdr :$dst)), (MOV32ri tglobaladdr :$dst)>;
 919 def : Pat<(i32 (X86Wrapper texternalsym:$dst)), (MOV32ri texternalsym:$dst)>;
 920 def : Pat<(i32 (X86Wrapper mcsym:$dst)), (MOV32ri mcsym:$dst)>;
 921 def : Pat<(i32 (X86Wrapper tblockaddress:$dst)), (MOV32ri tblockaddress:$dst)>;
 922
 923 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper tconstpool:$src2)),
 924           (ADD32ri GR32:$src1, tconstpool:$src2)>;
 925 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper tjumptable:$src2)),
 926           (ADD32ri GR32:$src1, tjumptable:$src2)>;
 927 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper tglobaladdr :$src2)),
 928           (ADD32ri GR32:$src1, tglobaladdr:$src2)>;
 929 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper texternalsym:$src2)),
 930           (ADD32ri GR32:$src1, texternalsym:$src2)>;
 931 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper mcsym:$src2)),
 932           (ADD32ri GR32:$src1, mcsym:$src2)>;
 933 def : Pat<(add GR32:$src1, (X86Wrapper tblockaddress:$src2)),
 934           (ADD32ri GR32:$src1, tblockaddress:$src2)>;
 935
 936 def : Pat<(store (i32 (X86Wrapper tglobaladdr:$src)), addr:$dst),
 937           (MOV32mi addr:$dst, tglobaladdr:$src)>;
 938 def : Pat<(store (i32 (X86Wrapper texternalsym:$src)), addr:$dst),
 939           (MOV32mi addr:$dst, texternalsym:$src)>;
 940 def : Pat<(store (i32 (X86Wrapper mcsym:$src)), addr:$dst),
 941           (MOV32mi addr:$dst, mcsym:$src)>;
 942 def : Pat<(store (i32 (X86Wrapper tblockaddress:$src)), addr:$dst),
 943           (MOV32mi addr:$dst, tblockaddress:$src)>;
 944
 945 // ConstantPool GlobalAddress, ExternalSymbol, and JumpTable when not in small
 946 // code model mode, should use 'movabs'.  FIXME: This is really a hack, the
 947 //  'movabs' predicate should handle this sort of thing.
 948 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tconstpool  :$dst)),
 949           (MOV64ri tconstpool  :$dst)>, Requires<[FarData]>;
 950 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tjumptable  :$dst)),
 951           (MOV64ri tjumptable  :$dst)>, Requires<[FarData]>;
 952 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tglobaladdr :$dst)),
 953           (MOV64ri tglobaladdr :$dst)>, Requires<[FarData]>;
 954 def : Pat<(i64 (X86Wrapper texternalsym:$dst)),
 955           (MOV64ri texternalsym:$dst)>, Requires<[FarData]>;
 956 def : Pat<(i64 (X86Wrapper mcsym:$dst)),
 957           (MOV64ri mcsym:$dst)>, Requires<[FarData]>;
 958 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tblockaddress:$dst)),
 959           (MOV64ri tblockaddress:$dst)>, Requires<[FarData]>;
 960
 961 // In kernel code model, we can get the address of a label
 962 // into a register with 'movq'.  FIXME: This is a hack, the 'imm' predicate of
 963 // the MOV64ri32 should accept these.
 964 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tconstpool  :$dst)),
 965           (MOV64ri32 tconstpool  :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 966 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tjumptable  :$dst)),
 967           (MOV64ri32 tjumptable  :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 968 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tglobaladdr :$dst)),
 969           (MOV64ri32 tglobaladdr :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 970 def : Pat<(i64 (X86Wrapper texternalsym:$dst)),
 971           (MOV64ri32 texternalsym:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 972 def : Pat<(i64 (X86Wrapper mcsym:$dst)),
 973           (MOV64ri32 mcsym:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 974 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tblockaddress:$dst)),
 975           (MOV64ri32 tblockaddress:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
 976
 977 // If we have small model and -static mode, it is safe to store global addresses
 978 // directly as immediates.  FIXME: This is really a hack, the 'imm' predicate
 979 // for MOV64mi32 should handle this sort of thing.
 980 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tconstpool:$src)), addr:$dst),
 981           (MOV64mi32 addr:$dst, tconstpool:$src)>,
 982           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 983 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tjumptable:$src)), addr:$dst),
 984           (MOV64mi32 addr:$dst, tjumptable:$src)>,
 985           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 986 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tglobaladdr:$src)), addr:$dst),
 987           (MOV64mi32 addr:$dst, tglobaladdr:$src)>,
 988           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 989 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper texternalsym:$src)), addr:$dst),
 990           (MOV64mi32 addr:$dst, texternalsym:$src)>,
 991           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 992 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper mcsym:$src)), addr:$dst),
 993           (MOV64mi32 addr:$dst, mcsym:$src)>,
 994           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 995 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tblockaddress:$src)), addr:$dst),
 996           (MOV64mi32 addr:$dst, tblockaddress:$src)>,
 997           Requires<[NearData, IsStatic]>;
 998
 999 def : Pat<(i32 (X86RecoverFrameAlloc mcsym:$dst)), (MOV32ri mcsym:$dst)>;
1000 def : Pat<(i64 (X86RecoverFrameAlloc mcsym:$dst)), (MOV64ri mcsym:$dst)>;
1001
1002 // Calls
1003
1004 // tls has some funny stuff here...
1005 // This corresponds to movabs $foo@tpoff, %rax
1006 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tglobaltlsaddr :$dst)),
1007           (MOV64ri32 tglobaltlsaddr :$dst)>;
1008 // This corresponds to add $foo@tpoff, %rax
1009 def : Pat<(add GR64:$src1, (X86Wrapper tglobaltlsaddr :$dst)),
1010           (ADD64ri32 GR64:$src1, tglobaltlsaddr :$dst)>;
1011
1012
1013 // Direct PC relative function call for small code model. 32-bit displacement
1014 // sign extended to 64-bit.
1015 def : Pat<(X86call (i64 tglobaladdr:$dst)),
1016           (CALL64pcrel32 tglobaladdr:$dst)>;
1017 def : Pat<(X86call (i64 texternalsym:$dst)),
1018           (CALL64pcrel32 texternalsym:$dst)>;
1019
1020 // Tailcall stuff. The TCRETURN instructions execute after the epilog, so they
1021 // can never use callee-saved registers. That is the purpose of the GR64_TC
1022 // register classes.
1023 //
1024 // The only volatile register that is never used by the calling convention is
1025 // %r11. This happens when calling a vararg function with 6 arguments.
1026 //
1027 // Match an X86tcret that uses less than 7 volatile registers.
1028 def X86tcret_6regs : PatFrag<(ops node:$ptr, node:$off),
1029                              (X86tcret node:$ptr, node:$off), [{
1030   // X86tcret args: (*chain, ptr, imm, regs..., glue)
1031   unsigned NumRegs = 0;
1032   for (unsigned i = 3, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
1033     if (isa<RegisterSDNode>(N->getOperand(i)) && ++NumRegs > 6)
1034       return false;
1035   return true;
1036 }]>;
1037
1038 def : Pat<(X86tcret ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off),
1039           (TCRETURNri ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off)>,
1040           Requires<[Not64BitMode]>;
1041
1042 // FIXME: This is disabled for 32-bit PIC mode because the global base
1043 // register which is part of the address mode may be assigned a
1044 // callee-saved register.
1045 def : Pat<(X86tcret (load addr:$dst), imm:$off),
1046           (TCRETURNmi addr:$dst, imm:$off)>,
1047           Requires<[Not64BitMode, IsNotPIC]>;
1048
1049 def : Pat<(X86tcret (i32 tglobaladdr:$dst), imm:$off),
1050           (TCRETURNdi tglobaladdr:$dst, imm:$off)>,
1051           Requires<[NotLP64]>;
1052
1053 def : Pat<(X86tcret (i32 texternalsym:$dst), imm:$off),
1054           (TCRETURNdi texternalsym:$dst, imm:$off)>,
1055           Requires<[NotLP64]>;
1056
1057 def : Pat<(X86tcret ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off),
1058           (TCRETURNri64 ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off)>,
1059           Requires<[In64BitMode]>;
1060
1061 // Don't fold loads into X86tcret requiring more than 6 regs.
1062 // There wouldn't be enough scratch registers for base+index.
1063 def : Pat<(X86tcret_6regs (load addr:$dst), imm:$off),
1064           (TCRETURNmi64 addr:$dst, imm:$off)>,
1065           Requires<[In64BitMode]>;
1066
1067 def : Pat<(X86tcret (i64 tglobaladdr:$dst), imm:$off),
1068           (TCRETURNdi64 tglobaladdr:$dst, imm:$off)>,
1069           Requires<[IsLP64]>;
1070
1071 def : Pat<(X86tcret (i64 texternalsym:$dst), imm:$off),
1072           (TCRETURNdi64 texternalsym:$dst, imm:$off)>,
1073           Requires<[IsLP64]>;
1074
1075 // Normal calls, with various flavors of addresses.
1076 def : Pat<(X86call (i32 tglobaladdr:$dst)),
1077           (CALLpcrel32 tglobaladdr:$dst)>;
1078 def : Pat<(X86call (i32 texternalsym:$dst)),
1079           (CALLpcrel32 texternalsym:$dst)>;
1080 def : Pat<(X86call (i32 imm:$dst)),
1081           (CALLpcrel32 imm:$dst)>, Requires<[CallImmAddr]>;
1082
1083 // Comparisons.
1084
1085 // TEST R,R is smaller than CMP R,0
1086 def : Pat<(X86cmp GR8:$src1, 0),
1087           (TEST8rr GR8:$src1, GR8:$src1)>;
1088 def : Pat<(X86cmp GR16:$src1, 0),
1089           (TEST16rr GR16:$src1, GR16:$src1)>;
1090 def : Pat<(X86cmp GR32:$src1, 0),
1091           (TEST32rr GR32:$src1, GR32:$src1)>;
1092 def : Pat<(X86cmp GR64:$src1, 0),
1093           (TEST64rr GR64:$src1, GR64:$src1)>;
1094
1095 // Conditional moves with folded loads with operands swapped and conditions
1096 // inverted.
1097 multiclass CMOVmr<PatLeaf InvertedCond, Instruction Inst16, Instruction Inst32,
1098                   Instruction Inst64> {
1099   let Predicates = [HasCMov] in {
1100     def : Pat<(X86cmov (loadi16 addr:$src1), GR16:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1101               (Inst16 GR16:$src2, addr:$src1)>;
1102     def : Pat<(X86cmov (loadi32 addr:$src1), GR32:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1103               (Inst32 GR32:$src2, addr:$src1)>;
1104     def : Pat<(X86cmov (loadi64 addr:$src1), GR64:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1105               (Inst64 GR64:$src2, addr:$src1)>;
1106   }
1107 }
1108
1109 defm : CMOVmr<X86_COND_B , CMOVAE16rm, CMOVAE32rm, CMOVAE64rm>;
1110 defm : CMOVmr<X86_COND_AE, CMOVB16rm , CMOVB32rm , CMOVB64rm>;
1111 defm : CMOVmr<X86_COND_E , CMOVNE16rm, CMOVNE32rm, CMOVNE64rm>;
1112 defm : CMOVmr<X86_COND_NE, CMOVE16rm , CMOVE32rm , CMOVE64rm>;
1113 defm : CMOVmr<X86_COND_BE, CMOVA16rm , CMOVA32rm , CMOVA64rm>;
1114 defm : CMOVmr<X86_COND_A , CMOVBE16rm, CMOVBE32rm, CMOVBE64rm>;
1115 defm : CMOVmr<X86_COND_L , CMOVGE16rm, CMOVGE32rm, CMOVGE64rm>;
1116 defm : CMOVmr<X86_COND_GE, CMOVL16rm , CMOVL32rm , CMOVL64rm>;
1117 defm : CMOVmr<X86_COND_LE, CMOVG16rm , CMOVG32rm , CMOVG64rm>;
1118 defm : CMOVmr<X86_COND_G , CMOVLE16rm, CMOVLE32rm, CMOVLE64rm>;
1119 defm : CMOVmr<X86_COND_P , CMOVNP16rm, CMOVNP32rm, CMOVNP64rm>;
1120 defm : CMOVmr<X86_COND_NP, CMOVP16rm , CMOVP32rm , CMOVP64rm>;
1121 defm : CMOVmr<X86_COND_S , CMOVNS16rm, CMOVNS32rm, CMOVNS64rm>;
1122 defm : CMOVmr<X86_COND_NS, CMOVS16rm , CMOVS32rm , CMOVS64rm>;
1123 defm : CMOVmr<X86_COND_O , CMOVNO16rm, CMOVNO32rm, CMOVNO64rm>;
1124 defm : CMOVmr<X86_COND_NO, CMOVO16rm , CMOVO32rm , CMOVO64rm>;
1125
1126 // zextload bool -> zextload byte
1127 def : Pat<(zextloadi8i1  addr:$src), (AND8ri (MOV8rm addr:$src), (i8 1))>;
1128 def : Pat<(zextloadi16i1 addr:$src), (AND16ri8 (MOVZX16rm8 addr:$src), (i16 1))>;
1129 def : Pat<(zextloadi32i1 addr:$src), (AND32ri8 (MOVZX32rm8 addr:$src), (i32 1))>;
1130 def : Pat<(zextloadi64i1 addr:$src),
1131           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1132            (AND32ri8 (MOVZX32rm8 addr:$src), (i32 1)), sub_32bit)>;
1133
1134 // extload bool -> extload byte
1135 // When extloading from 16-bit and smaller memory locations into 64-bit
1136 // registers, use zero-extending loads so that the entire 64-bit register is
1137 // defined, avoiding partial-register updates.
1138
1139 def : Pat<(extloadi8i1 addr:$src),   (MOV8rm      addr:$src)>;
1140 def : Pat<(extloadi16i1 addr:$src),  (MOVZX16rm8  addr:$src)>;
1141 def : Pat<(extloadi32i1 addr:$src),  (MOVZX32rm8  addr:$src)>;
1142 def : Pat<(extloadi16i8 addr:$src),  (MOVZX16rm8  addr:$src)>;
1143 def : Pat<(extloadi32i8 addr:$src),  (MOVZX32rm8  addr:$src)>;
1144 def : Pat<(extloadi32i16 addr:$src), (MOVZX32rm16 addr:$src)>;
1145
1146 // For other extloads, use subregs, since the high contents of the register are
1147 // defined after an extload.
1148 def : Pat<(extloadi64i1 addr:$src),
1149           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_32bit)>;
1150 def : Pat<(extloadi64i8 addr:$src),
1151           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_32bit)>;
1152 def : Pat<(extloadi64i16 addr:$src),
1153           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm16 addr:$src), sub_32bit)>;
1154 def : Pat<(extloadi64i32 addr:$src),
1155           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32rm addr:$src), sub_32bit)>;
1156
1157 // anyext. Define these to do an explicit zero-extend to
1158 // avoid partial-register updates.
1159 def : Pat<(i16 (anyext GR8 :$src)), (EXTRACT_SUBREG
1160                                      (MOVZX32rr8 GR8 :$src), sub_16bit)>;
1161 def : Pat<(i32 (anyext GR8 :$src)), (MOVZX32rr8  GR8 :$src)>;
1162
1163 // Except for i16 -> i32 since isel expect i16 ops to be promoted to i32.
1164 def : Pat<(i32 (anyext GR16:$src)),
1165           (INSERT_SUBREG (i32 (IMPLICIT_DEF)), GR16:$src, sub_16bit)>;
1166
1167 def : Pat<(i64 (anyext GR8 :$src)),
1168           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rr8  GR8  :$src), sub_32bit)>;
1169 def : Pat<(i64 (anyext GR16:$src)),
1170           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rr16 GR16 :$src), sub_32bit)>;
1171 def : Pat<(i64 (anyext GR32:$src)),
1172           (SUBREG_TO_REG (i64 0), GR32:$src, sub_32bit)>;
1173
1174
1175 // Any instruction that defines a 32-bit result leaves the high half of the
1176 // register. Truncate can be lowered to EXTRACT_SUBREG. CopyFromReg may
1177 // be copying from a truncate. And x86's cmov doesn't do anything if the
1178 // condition is false. But any other 32-bit operation will zero-extend
1179 // up to 64 bits.
1180 def def32 : PatLeaf<(i32 GR32:$src), [{
1181   return N->getOpcode() != ISD::TRUNCATE &&
1182          N->getOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG &&
1183          N->getOpcode() != ISD::CopyFromReg &&
1184          N->getOpcode() != ISD::AssertSext &&
1185          N->getOpcode() != X86ISD::CMOV;
1186 }]>;
1187
1188 // In the case of a 32-bit def that is known to implicitly zero-extend,
1189 // we can use a SUBREG_TO_REG.
1190 def : Pat<(i64 (zext def32:$src)),
1191           (SUBREG_TO_REG (i64 0), GR32:$src, sub_32bit)>;
1192
1193 //===----------------------------------------------------------------------===//
1194 // Pattern match OR as ADD
1195 //===----------------------------------------------------------------------===//
1196
1197 // If safe, we prefer to pattern match OR as ADD at isel time. ADD can be
1198 // 3-addressified into an LEA instruction to avoid copies.  However, we also
1199 // want to finally emit these instructions as an or at the end of the code
1200 // generator to make the generated code easier to read.  To do this, we select
1201 // into "disjoint bits" pseudo ops.
1202
1203 // Treat an 'or' node is as an 'add' if the or'ed bits are known to be zero.
1204 def or_is_add : PatFrag<(ops node:$lhs, node:$rhs), (or node:$lhs, node:$rhs),[{
1205   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1)))
1206     return CurDAG->MaskedValueIsZero(N->getOperand(0), CN->getAPIntValue());
1207
1208   APInt KnownZero0, KnownOne0;
1209   CurDAG->computeKnownBits(N->getOperand(0), KnownZero0, KnownOne0, 0);
1210   APInt KnownZero1, KnownOne1;
1211   CurDAG->computeKnownBits(N->getOperand(1), KnownZero1, KnownOne1, 0);
1212   return (~KnownZero0 & ~KnownZero1) == 0;
1213 }]>;
1214
1215
1216 // (or x1, x2) -> (add x1, x2) if two operands are known not to share bits.
1217 // Try this before the selecting to OR.
1218 let AddedComplexity = 5, SchedRW = [WriteALU] in {
1219
1220 let isConvertibleToThreeAddress = 1,
1221     Constraints = "$src1 = $dst", Defs = [EFLAGS] in {
1222 let isCommutable = 1 in {
1223 def ADD16rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, GR16:$src2),
1224                     "", // orw/addw REG, REG
1225                     [(set GR16:$dst, (or_is_add GR16:$src1, GR16:$src2))]>;
1226 def ADD32rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
1227                     "", // orl/addl REG, REG
1228                     [(set GR32:$dst, (or_is_add GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
1229 def ADD64rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
1230                     "", // orq/addq REG, REG
1231                     [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
1232 } // isCommutable
1233
1234 // NOTE: These are order specific, we want the ri8 forms to be listed
1235 // first so that they are slightly preferred to the ri forms.
1236
1237 def ADD16ri8_DB : I<0, Pseudo,
1238                     (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, i16i8imm:$src2),
1239                     "", // orw/addw REG, imm8
1240                     [(set GR16:$dst,(or_is_add GR16:$src1,i16immSExt8:$src2))]>;
1241 def ADD16ri_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, i16imm:$src2),
1242                     "", // orw/addw REG, imm
1243                     [(set GR16:$dst, (or_is_add GR16:$src1, imm:$src2))]>;
1244
1245 def ADD32ri8_DB : I<0, Pseudo,
1246                     (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32i8imm:$src2),
1247                     "", // orl/addl REG, imm8
1248                     [(set GR32:$dst,(or_is_add GR32:$src1,i32immSExt8:$src2))]>;
1249 def ADD32ri_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
1250                     "", // orl/addl REG, imm
1251                     [(set GR32:$dst, (or_is_add GR32:$src1, imm:$src2))]>;
1252
1253
1254 def ADD64ri8_DB : I<0, Pseudo,
1255                     (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64i8imm:$src2),
1256                     "", // orq/addq REG, imm8
1257                     [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1,
1258                                                 i64immSExt8:$src2))]>;
1259 def ADD64ri32_DB : I<0, Pseudo,
1260                      (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64i32imm:$src2),
1261                       "", // orq/addq REG, imm
1262                       [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1,
1263                                                   i64immSExt32:$src2))]>;
1264 }
1265 } // AddedComplexity, SchedRW
1266
1267
1268 //===----------------------------------------------------------------------===//
1269 // Some peepholes
1270 //===----------------------------------------------------------------------===//
1271
1272 // Odd encoding trick: -128 fits into an 8-bit immediate field while
1273 // +128 doesn't, so in this special case use a sub instead of an add.
1274 def : Pat<(add GR16:$src1, 128),
1275           (SUB16ri8 GR16:$src1, -128)>;
1276 def : Pat<(store (add (loadi16 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1277           (SUB16mi8 addr:$dst, -128)>;
1278
1279 def : Pat<(add GR32:$src1, 128),
1280           (SUB32ri8 GR32:$src1, -128)>;
1281 def : Pat<(store (add (loadi32 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1282           (SUB32mi8 addr:$dst, -128)>;
1283
1284 def : Pat<(add GR64:$src1, 128),
1285           (SUB64ri8 GR64:$src1, -128)>;
1286 def : Pat<(store (add (loadi64 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1287           (SUB64mi8 addr:$dst, -128)>;
1288
1289 // The same trick applies for 32-bit immediate fields in 64-bit
1290 // instructions.
1291 def : Pat<(add GR64:$src1, 0x0000000080000000),
1292           (SUB64ri32 GR64:$src1, 0xffffffff80000000)>;
1293 def : Pat<(store (add (loadi64 addr:$dst), 0x00000000800000000), addr:$dst),
1294           (SUB64mi32 addr:$dst, 0xffffffff80000000)>;
1295
1296 // To avoid needing to materialize an immediate in a register, use a 32-bit and
1297 // with implicit zero-extension instead of a 64-bit and if the immediate has at
1298 // least 32 bits of leading zeros. If in addition the last 32 bits can be
1299 // represented with a sign extension of a 8 bit constant, use that.
1300 // This can also reduce instruction size by eliminating the need for the REX
1301 // prefix.
1302
1303 // AddedComplexity is needed to give priority over i64immSExt8 and i64immSExt32.
1304 let AddedComplexity = 1 in {
1305 def : Pat<(and GR64:$src, i64immZExt32SExt8:$imm),
1306           (SUBREG_TO_REG
1307             (i64 0),
1308             (AND32ri8
1309               (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit),
1310               (i32 (GetLo8XForm imm:$imm))),
1311             sub_32bit)>;
1312
1313 def : Pat<(and GR64:$src, i64immZExt32:$imm),
1314           (SUBREG_TO_REG
1315             (i64 0),
1316             (AND32ri
1317               (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit),
1318               (i32 (GetLo32XForm imm:$imm))),
1319             sub_32bit)>;
1320 } // AddedComplexity = 1
1321
1322
1323 // AddedComplexity is needed due to the increased complexity on the
1324 // i64immZExt32SExt8 and i64immZExt32 patterns above. Applying this to all
1325 // the MOVZX patterns keeps thems together in DAGIsel tables.
1326 let AddedComplexity = 1 in {
1327 // r & (2^16-1) ==> movz
1328 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xffff),
1329           (MOVZX32rr16 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src1, sub_16bit))>;
1330 // r & (2^8-1) ==> movz
1331 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xff),
1332           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src1,
1333                                                              GR32_ABCD)),
1334                                       sub_8bit))>,
1335       Requires<[Not64BitMode]>;
1336 // r & (2^8-1) ==> movz
1337 def : Pat<(and GR16:$src1, 0xff),
1338            (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG
1339             (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src1, GR16_ABCD)), sub_8bit)),
1340              sub_16bit)>,
1341       Requires<[Not64BitMode]>;
1342
1343 // r & (2^32-1) ==> movz
1344 def : Pat<(and GR64:$src, 0x00000000FFFFFFFF),
1345           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1346                          (MOV32rr (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit)),
1347                          sub_32bit)>;
1348 // r & (2^16-1) ==> movz
1349 def : Pat<(and GR64:$src, 0xffff),
1350           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1351                       (MOVZX32rr16 (i16 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit))),
1352                       sub_32bit)>;
1353 // r & (2^8-1) ==> movz
1354 def : Pat<(and GR64:$src, 0xff),
1355           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1356                          (MOVZX32rr8 (i8 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit))),
1357                          sub_32bit)>;
1358 // r & (2^8-1) ==> movz
1359 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xff),
1360            (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src1, sub_8bit))>,
1361       Requires<[In64BitMode]>;
1362 // r & (2^8-1) ==> movz
1363 def : Pat<(and GR16:$src1, 0xff),
1364            (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 (i8
1365             (EXTRACT_SUBREG GR16:$src1, sub_8bit))), sub_16bit)>,
1366       Requires<[In64BitMode]>;
1367 } // AddedComplexity = 1
1368
1369
1370 // sext_inreg patterns
1371 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i16),
1372           (MOVSX32rr16 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_16bit))>;
1373 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i8),
1374           (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1375                                                              GR32_ABCD)),
1376                                       sub_8bit))>,
1377       Requires<[Not64BitMode]>;
1378
1379 def : Pat<(sext_inreg GR16:$src, i8),
1380            (EXTRACT_SUBREG (i32 (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG
1381             (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)), sub_8bit))),
1382              sub_16bit)>,
1383       Requires<[Not64BitMode]>;
1384
1385 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i32),
1386           (MOVSX64rr32 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit))>;
1387 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i16),
1388           (MOVSX64rr16 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit))>;
1389 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i8),
1390           (MOVSX64rr8 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit))>;
1391 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i8),
1392           (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_8bit))>,
1393       Requires<[In64BitMode]>;
1394 def : Pat<(sext_inreg GR16:$src, i8),
1395            (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rr8
1396             (EXTRACT_SUBREG GR16:$src, sub_8bit)), sub_16bit)>,
1397       Requires<[In64BitMode]>;
1398
1399 // sext, sext_load, zext, zext_load
1400 def: Pat<(i16 (sext GR8:$src)),
1401           (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rr8 GR8:$src), sub_16bit)>;
1402 def: Pat<(sextloadi16i8 addr:$src),
1403           (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rm8 addr:$src), sub_16bit)>;
1404 def: Pat<(i16 (zext GR8:$src)),
1405           (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 GR8:$src), sub_16bit)>;
1406 def: Pat<(zextloadi16i8 addr:$src),
1407           (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_16bit)>;
1408
1409 // trunc patterns
1410 def : Pat<(i16 (trunc GR32:$src)),
1411           (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_16bit)>;
1412 def : Pat<(i8 (trunc GR32:$src)),
1413           (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1414                           sub_8bit)>,
1415       Requires<[Not64BitMode]>;
1416 def : Pat<(i8 (trunc GR16:$src)),
1417           (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1418                           sub_8bit)>,
1419       Requires<[Not64BitMode]>;
1420 def : Pat<(i32 (trunc GR64:$src)),
1421           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit)>;
1422 def : Pat<(i16 (trunc GR64:$src)),
1423           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit)>;
1424 def : Pat<(i8 (trunc GR64:$src)),
1425           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit)>;
1426 def : Pat<(i8 (trunc GR32:$src)),
1427           (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_8bit)>,
1428       Requires<[In64BitMode]>;
1429 def : Pat<(i8 (trunc GR16:$src)),
1430           (EXTRACT_SUBREG GR16:$src, sub_8bit)>,
1431       Requires<[In64BitMode]>;
1432
1433 // h-register tricks
1434 def : Pat<(i8 (trunc (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1435           (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1436                           sub_8bit_hi)>,
1437       Requires<[Not64BitMode]>;
1438 def : Pat<(i8 (trunc (srl_su GR32:$src, (i8 8)))),
1439           (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1440                           sub_8bit_hi)>,
1441       Requires<[Not64BitMode]>;
1442 def : Pat<(srl GR16:$src, (i8 8)),
1443           (EXTRACT_SUBREG
1444             (MOVZX32rr8
1445               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1446                               sub_8bit_hi)),
1447             sub_16bit)>,
1448       Requires<[Not64BitMode]>;
1449 def : Pat<(i32 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1450           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src,
1451                                                              GR16_ABCD)),
1452                                       sub_8bit_hi))>,
1453       Requires<[Not64BitMode]>;
1454 def : Pat<(i32 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1455           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src,
1456                                                              GR16_ABCD)),
1457                                       sub_8bit_hi))>,
1458       Requires<[Not64BitMode]>;
1459 def : Pat<(and (srl_su GR32:$src, (i8 8)), (i32 255)),
1460           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1461                                                              GR32_ABCD)),
1462                                       sub_8bit_hi))>,
1463       Requires<[Not64BitMode]>;
1464 def : Pat<(srl (and_su GR32:$src, 0xff00), (i8 8)),
1465           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1466                                                              GR32_ABCD)),
1467                                       sub_8bit_hi))>,
1468       Requires<[Not64BitMode]>;
1469
1470 // h-register tricks.
1471 // For now, be conservative on x86-64 and use an h-register extract only if the
1472 // value is immediately zero-extended or stored, which are somewhat common
1473 // cases. This uses a bunch of code to prevent a register requiring a REX prefix
1474 // from being allocated in the same instruction as the h register, as there's
1475 // currently no way to describe this requirement to the register allocator.
1476
1477 // h-register extract and zero-extend.
1478 def : Pat<(and (srl_su GR64:$src, (i8 8)), (i64 255)),
1479           (SUBREG_TO_REG
1480             (i64 0),
1481             (MOVZX32_NOREXrr8
1482               (EXTRACT_SUBREG (i64 (COPY_TO_REGCLASS GR64:$src, GR64_ABCD)),
1483                               sub_8bit_hi)),
1484             sub_32bit)>;
1485 def : Pat<(and (srl_su GR32:$src, (i8 8)), (i32 255)),
1486           (MOVZX32_NOREXrr8
1487             (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1488                             sub_8bit_hi))>,
1489       Requires<[In64BitMode]>;
1490 def : Pat<(srl (and_su GR32:$src, 0xff00), (i8 8)),
1491           (MOVZX32_NOREXrr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1492                                                                    GR32_ABCD)),
1493                                              sub_8bit_hi))>,
1494       Requires<[In64BitMode]>;
1495 def : Pat<(srl GR16:$src, (i8 8)),
1496           (EXTRACT_SUBREG
1497             (MOVZX32_NOREXrr8
1498               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1499                               sub_8bit_hi)),
1500             sub_16bit)>,
1501       Requires<[In64BitMode]>;
1502 def : Pat<(i32 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1503           (MOVZX32_NOREXrr8
1504             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1505                             sub_8bit_hi))>,
1506       Requires<[In64BitMode]>;
1507 def : Pat<(i32 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1508           (MOVZX32_NOREXrr8
1509             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1510                             sub_8bit_hi))>,
1511       Requires<[In64BitMode]>;
1512 def : Pat<(i64 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1513           (SUBREG_TO_REG
1514             (i64 0),
1515             (MOVZX32_NOREXrr8
1516               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1517                               sub_8bit_hi)),
1518             sub_32bit)>;
1519 def : Pat<(i64 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1520           (SUBREG_TO_REG
1521             (i64 0),
1522             (MOVZX32_NOREXrr8
1523               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1524                               sub_8bit_hi)),
1525             sub_32bit)>;
1526
1527 // h-register extract and store.
1528 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR64:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1529           (MOV8mr_NOREX
1530             addr:$dst,
1531             (EXTRACT_SUBREG (i64 (COPY_TO_REGCLASS GR64:$src, GR64_ABCD)),
1532                             sub_8bit_hi))>;
1533 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR32:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1534           (MOV8mr_NOREX
1535             addr:$dst,
1536             (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1537                             sub_8bit_hi))>,
1538       Requires<[In64BitMode]>;
1539 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR16:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1540           (MOV8mr_NOREX
1541             addr:$dst,
1542             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1543                             sub_8bit_hi))>,
1544       Requires<[In64BitMode]>;
1545
1546
1547 // (shl x, 1) ==> (add x, x)
1548 // Note that if x is undef (immediate or otherwise), we could theoretically
1549 // end up with the two uses of x getting different values, producing a result
1550 // where the least significant bit is not 0. However, the probability of this
1551 // happening is considered low enough that this is officially not a
1552 // "real problem".
1553 def : Pat<(shl GR8 :$src1, (i8 1)), (ADD8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src1)>;
1554 def : Pat<(shl GR16:$src1, (i8 1)), (ADD16rr GR16:$src1, GR16:$src1)>;
1555 def : Pat<(shl GR32:$src1, (i8 1)), (ADD32rr GR32:$src1, GR32:$src1)>;
1556 def : Pat<(shl GR64:$src1, (i8 1)), (ADD64rr GR64:$src1, GR64:$src1)>;
1557
1558 // Helper imms that check if a mask doesn't change significant shift bits.
1559 def immShift32 : ImmLeaf<i8, [{
1560   return countTrailingOnes<uint64_t>(Imm) >= 5;
1561 }]>;
1562 def immShift64 : ImmLeaf<i8, [{
1563   return countTrailingOnes<uint64_t>(Imm) >= 6;
1564 }]>;
1565
1566 // Shift amount is implicitly masked.
1567 multiclass MaskedShiftAmountPats<SDNode frag, string name> {
1568   // (shift x (and y, 31)) ==> (shift x, y)
1569   def : Pat<(frag GR8:$src1, (and CL, immShift32)),
1570             (!cast<Instruction>(name # "8rCL") GR8:$src1)>;
1571   def : Pat<(frag GR16:$src1, (and CL, immShift32)),
1572             (!cast<Instruction>(name # "16rCL") GR16:$src1)>;
1573   def : Pat<(frag GR32:$src1, (and CL, immShift32)),
1574             (!cast<Instruction>(name # "32rCL") GR32:$src1)>;
1575   def : Pat<(store (frag (loadi8 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1576             (!cast<Instruction>(name # "8mCL") addr:$dst)>;
1577   def : Pat<(store (frag (loadi16 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1578             (!cast<Instruction>(name # "16mCL") addr:$dst)>;
1579   def : Pat<(store (frag (loadi32 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1580             (!cast<Instruction>(name # "32mCL") addr:$dst)>;
1581
1582   // (shift x (and y, 63)) ==> (shift x, y)
1583   def : Pat<(frag GR64:$src1, (and CL, immShift64)),
1584             (!cast<Instruction>(name # "64rCL") GR64:$src1)>;
1585   def : Pat<(store (frag (loadi64 addr:$dst), (and CL, 63)), addr:$dst),
1586             (!cast<Instruction>(name # "64mCL") addr:$dst)>;
1587 }
1588
1589 defm : MaskedShiftAmountPats<shl, "SHL">;
1590 defm : MaskedShiftAmountPats<srl, "SHR">;
1591 defm : MaskedShiftAmountPats<sra, "SAR">;
1592 defm : MaskedShiftAmountPats<rotl, "ROL">;
1593 defm : MaskedShiftAmountPats<rotr, "ROR">;
1594
1595 // (anyext (setcc_carry)) -> (setcc_carry)
1596 def : Pat<(i16 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1597           (SETB_C16r)>;
1598 def : Pat<(i32 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1599           (SETB_C32r)>;
1600 def : Pat<(i32 (anyext (i16 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1601           (SETB_C32r)>;
1602
1603
1604
1605
1606 //===----------------------------------------------------------------------===//
1607 // EFLAGS-defining Patterns
1608 //===----------------------------------------------------------------------===//
1609
1610 // add reg, reg
1611 def : Pat<(add GR8 :$src1, GR8 :$src2), (ADD8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1612 def : Pat<(add GR16:$src1, GR16:$src2), (ADD16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1613 def : Pat<(add GR32:$src1, GR32:$src2), (ADD32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1614
1615 // add reg, mem
1616 def : Pat<(add GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1617           (ADD8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1618 def : Pat<(add GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1619           (ADD16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1620 def : Pat<(add GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1621           (ADD32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1622
1623 // add reg, imm
1624 def : Pat<(add GR8 :$src1, imm:$src2), (ADD8ri  GR8:$src1 , imm:$src2)>;
1625 def : Pat<(add GR16:$src1, imm:$src2), (ADD16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1626 def : Pat<(add GR32:$src1, imm:$src2), (ADD32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1627 def : Pat<(add GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1628           (ADD16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1629 def : Pat<(add GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1630           (ADD32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1631
1632 // sub reg, reg
1633 def : Pat<(sub GR8 :$src1, GR8 :$src2), (SUB8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1634 def : Pat<(sub GR16:$src1, GR16:$src2), (SUB16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1635 def : Pat<(sub GR32:$src1, GR32:$src2), (SUB32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1636
1637 // sub reg, mem
1638 def : Pat<(sub GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1639           (SUB8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1640 def : Pat<(sub GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1641           (SUB16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1642 def : Pat<(sub GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1643           (SUB32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1644
1645 // sub reg, imm
1646 def : Pat<(sub GR8:$src1, imm:$src2),
1647           (SUB8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1648 def : Pat<(sub GR16:$src1, imm:$src2),
1649           (SUB16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1650 def : Pat<(sub GR32:$src1, imm:$src2),
1651           (SUB32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1652 def : Pat<(sub GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1653           (SUB16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1654 def : Pat<(sub GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1655           (SUB32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1656
1657 // sub 0, reg
1658 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR8 :$src), (NEG8r  GR8 :$src)>;
1659 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR16:$src), (NEG16r GR16:$src)>;
1660 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR32:$src), (NEG32r GR32:$src)>;
1661 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR64:$src), (NEG64r GR64:$src)>;
1662
1663 // mul reg, reg
1664 def : Pat<(mul GR16:$src1, GR16:$src2),
1665           (IMUL16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1666 def : Pat<(mul GR32:$src1, GR32:$src2),
1667           (IMUL32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1668
1669 // mul reg, mem
1670 def : Pat<(mul GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1671           (IMUL16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1672 def : Pat<(mul GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1673           (IMUL32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1674
1675 // mul reg, imm
1676 def : Pat<(mul GR16:$src1, imm:$src2),
1677           (IMUL16rri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1678 def : Pat<(mul GR32:$src1, imm:$src2),
1679           (IMUL32rri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1680 def : Pat<(mul GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1681           (IMUL16rri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1682 def : Pat<(mul GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1683           (IMUL32rri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1684
1685 // reg = mul mem, imm
1686 def : Pat<(mul (loadi16 addr:$src1), imm:$src2),
1687           (IMUL16rmi addr:$src1, imm:$src2)>;
1688 def : Pat<(mul (loadi32 addr:$src1), imm:$src2),
1689           (IMUL32rmi addr:$src1, imm:$src2)>;
1690 def : Pat<(mul (loadi16 addr:$src1), i16immSExt8:$src2),
1691           (IMUL16rmi8 addr:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1692 def : Pat<(mul (loadi32 addr:$src1), i32immSExt8:$src2),
1693           (IMUL32rmi8 addr:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1694
1695 // Patterns for nodes that do not produce flags, for instructions that do.
1696
1697 // addition
1698 def : Pat<(add GR64:$src1, GR64:$src2),
1699           (ADD64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1700 def : Pat<(add GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1701           (ADD64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1702 def : Pat<(add GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1703           (ADD64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1704 def : Pat<(add GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1705           (ADD64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1706
1707 // subtraction
1708 def : Pat<(sub GR64:$src1, GR64:$src2),
1709           (SUB64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1710 def : Pat<(sub GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1711           (SUB64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1712 def : Pat<(sub GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1713           (SUB64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1714 def : Pat<(sub GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1715           (SUB64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1716
1717 // Multiply
1718 def : Pat<(mul GR64:$src1, GR64:$src2),
1719           (IMUL64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1720 def : Pat<(mul GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1721           (IMUL64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1722 def : Pat<(mul GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1723           (IMUL64rri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1724 def : Pat<(mul GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1725           (IMUL64rri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1726 def : Pat<(mul (loadi64 addr:$src1), i64immSExt8:$src2),
1727           (IMUL64rmi8 addr:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1728 def : Pat<(mul (loadi64 addr:$src1), i64immSExt32:$src2),
1729           (IMUL64rmi32 addr:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1730
1731 // Increment/Decrement reg.
1732 // Do not make INC/DEC if it is slow
1733 let Predicates = [NotSlowIncDec] in {
1734   def : Pat<(add GR8:$src, 1),   (INC8r GR8:$src)>;
1735   def : Pat<(add GR16:$src, 1),  (INC16r GR16:$src)>;
1736   def : Pat<(add GR32:$src, 1),  (INC32r GR32:$src)>;
1737   def : Pat<(add GR64:$src, 1),  (INC64r GR64:$src)>;
1738   def : Pat<(add GR8:$src, -1),  (DEC8r GR8:$src)>;
1739   def : Pat<(add GR16:$src, -1), (DEC16r GR16:$src)>;
1740   def : Pat<(add GR32:$src, -1), (DEC32r GR32:$src)>;
1741   def : Pat<(add GR64:$src, -1), (DEC64r GR64:$src)>;
1742 }
1743
1744 // or reg/reg.
1745 def : Pat<(or GR8 :$src1, GR8 :$src2), (OR8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1746 def : Pat<(or GR16:$src1, GR16:$src2), (OR16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1747 def : Pat<(or GR32:$src1, GR32:$src2), (OR32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1748 def : Pat<(or GR64:$src1, GR64:$src2), (OR64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1749
1750 // or reg/mem
1751 def : Pat<(or GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1752           (OR8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1753 def : Pat<(or GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1754           (OR16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1755 def : Pat<(or GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1756           (OR32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1757 def : Pat<(or GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1758           (OR64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1759
1760 // or reg/imm
1761 def : Pat<(or GR8:$src1 , imm:$src2), (OR8ri  GR8 :$src1, imm:$src2)>;
1762 def : Pat<(or GR16:$src1, imm:$src2), (OR16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1763 def : Pat<(or GR32:$src1, imm:$src2), (OR32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1764 def : Pat<(or GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1765           (OR16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1766 def : Pat<(or GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1767           (OR32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1768 def : Pat<(or GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1769           (OR64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1770 def : Pat<(or GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1771           (OR64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1772
1773 // xor reg/reg
1774 def : Pat<(xor GR8 :$src1, GR8 :$src2), (XOR8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1775 def : Pat<(xor GR16:$src1, GR16:$src2), (XOR16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1776 def : Pat<(xor GR32:$src1, GR32:$src2), (XOR32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1777 def : Pat<(xor GR64:$src1, GR64:$src2), (XOR64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1778
1779 // xor reg/mem
1780 def : Pat<(xor GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1781           (XOR8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1782 def : Pat<(xor GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1783           (XOR16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1784 def : Pat<(xor GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1785           (XOR32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1786 def : Pat<(xor GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1787           (XOR64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1788
1789 // xor reg/imm
1790 def : Pat<(xor GR8:$src1, imm:$src2),
1791           (XOR8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1792 def : Pat<(xor GR16:$src1, imm:$src2),
1793           (XOR16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1794 def : Pat<(xor GR32:$src1, imm:$src2),
1795           (XOR32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1796 def : Pat<(xor GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1797           (XOR16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1798 def : Pat<(xor GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1799           (XOR32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1800 def : Pat<(xor GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1801           (XOR64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1802 def : Pat<(xor GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1803           (XOR64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1804
1805 // and reg/reg
1806 def : Pat<(and GR8 :$src1, GR8 :$src2), (AND8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1807 def : Pat<(and GR16:$src1, GR16:$src2), (AND16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1808 def : Pat<(and GR32:$src1, GR32:$src2), (AND32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1809 def : Pat<(and GR64:$src1, GR64:$src2), (AND64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1810
1811 // and reg/mem
1812 def : Pat<(and GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1813           (AND8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1814 def : Pat<(and GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1815           (AND16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1816 def : Pat<(and GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1817           (AND32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1818 def : Pat<(and GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1819           (AND64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1820
1821 // and reg/imm
1822 def : Pat<(and GR8:$src1, imm:$src2),
1823           (AND8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1824 def : Pat<(and GR16:$src1, imm:$src2),
1825           (AND16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1826 def : Pat<(and GR32:$src1, imm:$src2),
1827           (AND32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1828 def : Pat<(and GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1829           (AND16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1830 def : Pat<(and GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1831           (AND32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1832 def : Pat<(and GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1833           (AND64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1834 def : Pat<(and GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1835           (AND64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1836
1837 // Bit scan instruction patterns to match explicit zero-undef behavior.
1838 def : Pat<(cttz_zero_undef GR16:$src), (BSF16rr GR16:$src)>;
1839 def : Pat<(cttz_zero_undef GR32:$src), (BSF32rr GR32:$src)>;
1840 def : Pat<(cttz_zero_undef GR64:$src), (BSF64rr GR64:$src)>;
1841 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi16 addr:$src)), (BSF16rm addr:$src)>;
1842 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi32 addr:$src)), (BSF32rm addr:$src)>;
1843 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi64 addr:$src)), (BSF64rm addr:$src)>;
1844
1845 // When HasMOVBE is enabled it is possible to get a non-legalized
1846 // register-register 16 bit bswap. This maps it to a ROL instruction.
1847 let Predicates = [HasMOVBE] in {
1848  def : Pat<(bswap GR16:$src), (ROL16ri GR16:$src, (i8 8))>;
1849 }