79d9872a1b2ea1667c2d762a07b369f73cda1903
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrInfo.cpp
1 //===- X86InstrInfo.cpp - X86 Instruction Information -----------*- C++ -*-===//
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 contains the X86 implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86InstrInfo.h"
15 #include "X86.h"
16 #include "X86GenInstrInfo.inc"
17 #include "X86InstrBuilder.h"
18 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
19 #include "X86Subtarget.h"
20 #include "X86TargetMachine.h"
21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
22 #include "llvm/LLVMContext.h"
23 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
28 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
29 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
30 #include "llvm/MC/MCInst.h"
31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
35 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
36 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
37 #include <limits>
38
39 using namespace llvm;
40
41 static cl::opt<bool>
42 NoFusing("disable-spill-fusing",
43          cl::desc("Disable fusing of spill code into instructions"));
44 static cl::opt<bool>
45 PrintFailedFusing("print-failed-fuse-candidates",
46                   cl::desc("Print instructions that the allocator wants to"
47                            " fuse, but the X86 backend currently can't"),
48                   cl::Hidden);
49 static cl::opt<bool>
50 ReMatPICStubLoad("remat-pic-stub-load",
51                  cl::desc("Re-materialize load from stub in PIC mode"),
52                  cl::init(false), cl::Hidden);
53
54 X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86TargetMachine &tm)
55   : TargetInstrInfoImpl(X86Insts, array_lengthof(X86Insts)),
56     TM(tm), RI(tm, *this) {
57   enum {
58     TB_NOT_REVERSABLE = 1U << 31,
59     TB_FLAGS = TB_NOT_REVERSABLE
60   };
61       
62   static const unsigned OpTbl2Addr[][2] = {
63     { X86::ADC32ri,     X86::ADC32mi },
64     { X86::ADC32ri8,    X86::ADC32mi8 },
65     { X86::ADC32rr,     X86::ADC32mr },
66     { X86::ADC64ri32,   X86::ADC64mi32 },
67     { X86::ADC64ri8,    X86::ADC64mi8 },
68     { X86::ADC64rr,     X86::ADC64mr },
69     { X86::ADD16ri,     X86::ADD16mi },
70     { X86::ADD16ri8,    X86::ADD16mi8 },
71     { X86::ADD16ri_DB,  X86::ADD16mi  | TB_NOT_REVERSABLE },
72     { X86::ADD16ri8_DB, X86::ADD16mi8 | TB_NOT_REVERSABLE },
73     { X86::ADD16rr,     X86::ADD16mr },
74     { X86::ADD16rr_DB,  X86::ADD16mr | TB_NOT_REVERSABLE },
75     { X86::ADD32ri,     X86::ADD32mi },
76     { X86::ADD32ri8,    X86::ADD32mi8 },
77     { X86::ADD32ri_DB,  X86::ADD32mi | TB_NOT_REVERSABLE },
78     { X86::ADD32ri8_DB, X86::ADD32mi8 | TB_NOT_REVERSABLE },
79     { X86::ADD32rr,     X86::ADD32mr },
80     { X86::ADD32rr_DB,  X86::ADD32mr | TB_NOT_REVERSABLE },
81     { X86::ADD64ri32,   X86::ADD64mi32 },
82     { X86::ADD64ri8,    X86::ADD64mi8 },
83     { X86::ADD64ri32_DB,X86::ADD64mi32 | TB_NOT_REVERSABLE },
84     { X86::ADD64ri8_DB, X86::ADD64mi8 | TB_NOT_REVERSABLE },
85     { X86::ADD64rr,     X86::ADD64mr },
86     { X86::ADD64rr_DB,  X86::ADD64mr | TB_NOT_REVERSABLE },
87     { X86::ADD8ri,      X86::ADD8mi },
88     { X86::ADD8rr,      X86::ADD8mr },
89     { X86::AND16ri,     X86::AND16mi },
90     { X86::AND16ri8,    X86::AND16mi8 },
91     { X86::AND16rr,     X86::AND16mr },
92     { X86::AND32ri,     X86::AND32mi },
93     { X86::AND32ri8,    X86::AND32mi8 },
94     { X86::AND32rr,     X86::AND32mr },
95     { X86::AND64ri32,   X86::AND64mi32 },
96     { X86::AND64ri8,    X86::AND64mi8 },
97     { X86::AND64rr,     X86::AND64mr },
98     { X86::AND8ri,      X86::AND8mi },
99     { X86::AND8rr,      X86::AND8mr },
100     { X86::DEC16r,      X86::DEC16m },
101     { X86::DEC32r,      X86::DEC32m },
102     { X86::DEC64_16r,   X86::DEC64_16m },
103     { X86::DEC64_32r,   X86::DEC64_32m },
104     { X86::DEC64r,      X86::DEC64m },
105     { X86::DEC8r,       X86::DEC8m },
106     { X86::INC16r,      X86::INC16m },
107     { X86::INC32r,      X86::INC32m },
108     { X86::INC64_16r,   X86::INC64_16m },
109     { X86::INC64_32r,   X86::INC64_32m },
110     { X86::INC64r,      X86::INC64m },
111     { X86::INC8r,       X86::INC8m },
112     { X86::NEG16r,      X86::NEG16m },
113     { X86::NEG32r,      X86::NEG32m },
114     { X86::NEG64r,      X86::NEG64m },
115     { X86::NEG8r,       X86::NEG8m },
116     { X86::NOT16r,      X86::NOT16m },
117     { X86::NOT32r,      X86::NOT32m },
118     { X86::NOT64r,      X86::NOT64m },
119     { X86::NOT8r,       X86::NOT8m },
120     { X86::OR16ri,      X86::OR16mi },
121     { X86::OR16ri8,     X86::OR16mi8 },
122     { X86::OR16rr,      X86::OR16mr },
123     { X86::OR32ri,      X86::OR32mi },
124     { X86::OR32ri8,     X86::OR32mi8 },
125     { X86::OR32rr,      X86::OR32mr },
126     { X86::OR64ri32,    X86::OR64mi32 },
127     { X86::OR64ri8,     X86::OR64mi8 },
128     { X86::OR64rr,      X86::OR64mr },
129     { X86::OR8ri,       X86::OR8mi },
130     { X86::OR8rr,       X86::OR8mr },
131     { X86::ROL16r1,     X86::ROL16m1 },
132     { X86::ROL16rCL,    X86::ROL16mCL },
133     { X86::ROL16ri,     X86::ROL16mi },
134     { X86::ROL32r1,     X86::ROL32m1 },
135     { X86::ROL32rCL,    X86::ROL32mCL },
136     { X86::ROL32ri,     X86::ROL32mi },
137     { X86::ROL64r1,     X86::ROL64m1 },
138     { X86::ROL64rCL,    X86::ROL64mCL },
139     { X86::ROL64ri,     X86::ROL64mi },
140     { X86::ROL8r1,      X86::ROL8m1 },
141     { X86::ROL8rCL,     X86::ROL8mCL },
142     { X86::ROL8ri,      X86::ROL8mi },
143     { X86::ROR16r1,     X86::ROR16m1 },
144     { X86::ROR16rCL,    X86::ROR16mCL },
145     { X86::ROR16ri,     X86::ROR16mi },
146     { X86::ROR32r1,     X86::ROR32m1 },
147     { X86::ROR32rCL,    X86::ROR32mCL },
148     { X86::ROR32ri,     X86::ROR32mi },
149     { X86::ROR64r1,     X86::ROR64m1 },
150     { X86::ROR64rCL,    X86::ROR64mCL },
151     { X86::ROR64ri,     X86::ROR64mi },
152     { X86::ROR8r1,      X86::ROR8m1 },
153     { X86::ROR8rCL,     X86::ROR8mCL },
154     { X86::ROR8ri,      X86::ROR8mi },
155     { X86::SAR16r1,     X86::SAR16m1 },
156     { X86::SAR16rCL,    X86::SAR16mCL },
157     { X86::SAR16ri,     X86::SAR16mi },
158     { X86::SAR32r1,     X86::SAR32m1 },
159     { X86::SAR32rCL,    X86::SAR32mCL },
160     { X86::SAR32ri,     X86::SAR32mi },
161     { X86::SAR64r1,     X86::SAR64m1 },
162     { X86::SAR64rCL,    X86::SAR64mCL },
163     { X86::SAR64ri,     X86::SAR64mi },
164     { X86::SAR8r1,      X86::SAR8m1 },
165     { X86::SAR8rCL,     X86::SAR8mCL },
166     { X86::SAR8ri,      X86::SAR8mi },
167     { X86::SBB32ri,     X86::SBB32mi },
168     { X86::SBB32ri8,    X86::SBB32mi8 },
169     { X86::SBB32rr,     X86::SBB32mr },
170     { X86::SBB64ri32,   X86::SBB64mi32 },
171     { X86::SBB64ri8,    X86::SBB64mi8 },
172     { X86::SBB64rr,     X86::SBB64mr },
173     { X86::SHL16rCL,    X86::SHL16mCL },
174     { X86::SHL16ri,     X86::SHL16mi },
175     { X86::SHL32rCL,    X86::SHL32mCL },
176     { X86::SHL32ri,     X86::SHL32mi },
177     { X86::SHL64rCL,    X86::SHL64mCL },
178     { X86::SHL64ri,     X86::SHL64mi },
179     { X86::SHL8rCL,     X86::SHL8mCL },
180     { X86::SHL8ri,      X86::SHL8mi },
181     { X86::SHLD16rrCL,  X86::SHLD16mrCL },
182     { X86::SHLD16rri8,  X86::SHLD16mri8 },
183     { X86::SHLD32rrCL,  X86::SHLD32mrCL },
184     { X86::SHLD32rri8,  X86::SHLD32mri8 },
185     { X86::SHLD64rrCL,  X86::SHLD64mrCL },
186     { X86::SHLD64rri8,  X86::SHLD64mri8 },
187     { X86::SHR16r1,     X86::SHR16m1 },
188     { X86::SHR16rCL,    X86::SHR16mCL },
189     { X86::SHR16ri,     X86::SHR16mi },
190     { X86::SHR32r1,     X86::SHR32m1 },
191     { X86::SHR32rCL,    X86::SHR32mCL },
192     { X86::SHR32ri,     X86::SHR32mi },
193     { X86::SHR64r1,     X86::SHR64m1 },
194     { X86::SHR64rCL,    X86::SHR64mCL },
195     { X86::SHR64ri,     X86::SHR64mi },
196     { X86::SHR8r1,      X86::SHR8m1 },
197     { X86::SHR8rCL,     X86::SHR8mCL },
198     { X86::SHR8ri,      X86::SHR8mi },
199     { X86::SHRD16rrCL,  X86::SHRD16mrCL },
200     { X86::SHRD16rri8,  X86::SHRD16mri8 },
201     { X86::SHRD32rrCL,  X86::SHRD32mrCL },
202     { X86::SHRD32rri8,  X86::SHRD32mri8 },
203     { X86::SHRD64rrCL,  X86::SHRD64mrCL },
204     { X86::SHRD64rri8,  X86::SHRD64mri8 },
205     { X86::SUB16ri,     X86::SUB16mi },
206     { X86::SUB16ri8,    X86::SUB16mi8 },
207     { X86::SUB16rr,     X86::SUB16mr },
208     { X86::SUB32ri,     X86::SUB32mi },
209     { X86::SUB32ri8,    X86::SUB32mi8 },
210     { X86::SUB32rr,     X86::SUB32mr },
211     { X86::SUB64ri32,   X86::SUB64mi32 },
212     { X86::SUB64ri8,    X86::SUB64mi8 },
213     { X86::SUB64rr,     X86::SUB64mr },
214     { X86::SUB8ri,      X86::SUB8mi },
215     { X86::SUB8rr,      X86::SUB8mr },
216     { X86::XOR16ri,     X86::XOR16mi },
217     { X86::XOR16ri8,    X86::XOR16mi8 },
218     { X86::XOR16rr,     X86::XOR16mr },
219     { X86::XOR32ri,     X86::XOR32mi },
220     { X86::XOR32ri8,    X86::XOR32mi8 },
221     { X86::XOR32rr,     X86::XOR32mr },
222     { X86::XOR64ri32,   X86::XOR64mi32 },
223     { X86::XOR64ri8,    X86::XOR64mi8 },
224     { X86::XOR64rr,     X86::XOR64mr },
225     { X86::XOR8ri,      X86::XOR8mi },
226     { X86::XOR8rr,      X86::XOR8mr }
227   };
228
229   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl2Addr); i != e; ++i) {
230     unsigned RegOp = OpTbl2Addr[i][0];
231     unsigned MemOp = OpTbl2Addr[i][1] & ~TB_FLAGS;
232     assert(!RegOp2MemOpTable2Addr.count(RegOp) && "Duplicated entries?");
233     RegOp2MemOpTable2Addr[RegOp] = std::make_pair(MemOp, 0U);
234     
235     // If this is not a reversable operation (because there is a many->one)
236     // mapping, don't insert the reverse of the operation into MemOp2RegOpTable.
237     if (OpTbl2Addr[i][1] & TB_NOT_REVERSABLE)
238       continue;
239                           
240     // Index 0, folded load and store, no alignment requirement.
241     unsigned AuxInfo = 0 | (1 << 4) | (1 << 5);
242     
243     assert(!MemOp2RegOpTable.count(MemOp) && 
244             "Duplicated entries in unfolding maps?");
245     MemOp2RegOpTable[MemOp] = std::make_pair(RegOp, AuxInfo);
246   }
247
248   // If the third value is 1, then it's folding either a load or a store.
249   static const unsigned OpTbl0[][4] = {
250     { X86::BT16ri8,     X86::BT16mi8, 1, 0 },
251     { X86::BT32ri8,     X86::BT32mi8, 1, 0 },
252     { X86::BT64ri8,     X86::BT64mi8, 1, 0 },
253     { X86::CALL32r,     X86::CALL32m, 1, 0 },
254     { X86::CALL64r,     X86::CALL64m, 1, 0 },
255     { X86::WINCALL64r,  X86::WINCALL64m, 1, 0 },
256     { X86::CMP16ri,     X86::CMP16mi, 1, 0 },
257     { X86::CMP16ri8,    X86::CMP16mi8, 1, 0 },
258     { X86::CMP16rr,     X86::CMP16mr, 1, 0 },
259     { X86::CMP32ri,     X86::CMP32mi, 1, 0 },
260     { X86::CMP32ri8,    X86::CMP32mi8, 1, 0 },
261     { X86::CMP32rr,     X86::CMP32mr, 1, 0 },
262     { X86::CMP64ri32,   X86::CMP64mi32, 1, 0 },
263     { X86::CMP64ri8,    X86::CMP64mi8, 1, 0 },
264     { X86::CMP64rr,     X86::CMP64mr, 1, 0 },
265     { X86::CMP8ri,      X86::CMP8mi, 1, 0 },
266     { X86::CMP8rr,      X86::CMP8mr, 1, 0 },
267     { X86::DIV16r,      X86::DIV16m, 1, 0 },
268     { X86::DIV32r,      X86::DIV32m, 1, 0 },
269     { X86::DIV64r,      X86::DIV64m, 1, 0 },
270     { X86::DIV8r,       X86::DIV8m, 1, 0 },
271     { X86::EXTRACTPSrr, X86::EXTRACTPSmr, 0, 16 },
272     { X86::FsMOVAPDrr,  X86::MOVSDmr | TB_NOT_REVERSABLE , 0, 0 },
273     { X86::FsMOVAPSrr,  X86::MOVSSmr | TB_NOT_REVERSABLE , 0, 0 },
274     { X86::IDIV16r,     X86::IDIV16m, 1, 0 },
275     { X86::IDIV32r,     X86::IDIV32m, 1, 0 },
276     { X86::IDIV64r,     X86::IDIV64m, 1, 0 },
277     { X86::IDIV8r,      X86::IDIV8m, 1, 0 },
278     { X86::IMUL16r,     X86::IMUL16m, 1, 0 },
279     { X86::IMUL32r,     X86::IMUL32m, 1, 0 },
280     { X86::IMUL64r,     X86::IMUL64m, 1, 0 },
281     { X86::IMUL8r,      X86::IMUL8m, 1, 0 },
282     { X86::JMP32r,      X86::JMP32m, 1, 0 },
283     { X86::JMP64r,      X86::JMP64m, 1, 0 },
284     { X86::MOV16ri,     X86::MOV16mi, 0, 0 },
285     { X86::MOV16rr,     X86::MOV16mr, 0, 0 },
286     { X86::MOV32ri,     X86::MOV32mi, 0, 0 },
287     { X86::MOV32rr,     X86::MOV32mr, 0, 0 },
288     { X86::MOV64ri32,   X86::MOV64mi32, 0, 0 },
289     { X86::MOV64rr,     X86::MOV64mr, 0, 0 },
290     { X86::MOV8ri,      X86::MOV8mi, 0, 0 },
291     { X86::MOV8rr,      X86::MOV8mr, 0, 0 },
292     { X86::MOV8rr_NOREX, X86::MOV8mr_NOREX, 0, 0 },
293     { X86::MOVAPDrr,    X86::MOVAPDmr, 0, 16 },
294     { X86::MOVAPSrr,    X86::MOVAPSmr, 0, 16 },
295     { X86::MOVDQArr,    X86::MOVDQAmr, 0, 16 },
296     { X86::MOVPDI2DIrr, X86::MOVPDI2DImr, 0, 0 },
297     { X86::MOVPQIto64rr,X86::MOVPQI2QImr, 0, 0 },
298     { X86::MOVSDto64rr, X86::MOVSDto64mr, 0, 0 },
299     { X86::MOVSS2DIrr,  X86::MOVSS2DImr, 0, 0 },
300     { X86::MOVUPDrr,    X86::MOVUPDmr, 0, 0 },
301     { X86::MOVUPSrr,    X86::MOVUPSmr, 0, 0 },
302     { X86::MUL16r,      X86::MUL16m, 1, 0 },
303     { X86::MUL32r,      X86::MUL32m, 1, 0 },
304     { X86::MUL64r,      X86::MUL64m, 1, 0 },
305     { X86::MUL8r,       X86::MUL8m, 1, 0 },
306     { X86::SETAEr,      X86::SETAEm, 0, 0 },
307     { X86::SETAr,       X86::SETAm, 0, 0 },
308     { X86::SETBEr,      X86::SETBEm, 0, 0 },
309     { X86::SETBr,       X86::SETBm, 0, 0 },
310     { X86::SETEr,       X86::SETEm, 0, 0 },
311     { X86::SETGEr,      X86::SETGEm, 0, 0 },
312     { X86::SETGr,       X86::SETGm, 0, 0 },
313     { X86::SETLEr,      X86::SETLEm, 0, 0 },
314     { X86::SETLr,       X86::SETLm, 0, 0 },
315     { X86::SETNEr,      X86::SETNEm, 0, 0 },
316     { X86::SETNOr,      X86::SETNOm, 0, 0 },
317     { X86::SETNPr,      X86::SETNPm, 0, 0 },
318     { X86::SETNSr,      X86::SETNSm, 0, 0 },
319     { X86::SETOr,       X86::SETOm, 0, 0 },
320     { X86::SETPr,       X86::SETPm, 0, 0 },
321     { X86::SETSr,       X86::SETSm, 0, 0 },
322     { X86::TAILJMPr,    X86::TAILJMPm, 1, 0 },
323     { X86::TAILJMPr64,  X86::TAILJMPm64, 1, 0 },
324     { X86::TEST16ri,    X86::TEST16mi, 1, 0 },
325     { X86::TEST32ri,    X86::TEST32mi, 1, 0 },
326     { X86::TEST64ri32,  X86::TEST64mi32, 1, 0 },
327     { X86::TEST8ri,     X86::TEST8mi, 1, 0 }
328   };
329
330   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl0); i != e; ++i) {
331     unsigned RegOp      = OpTbl0[i][0];
332     unsigned MemOp      = OpTbl0[i][1] & ~TB_FLAGS;
333     unsigned FoldedLoad = OpTbl0[i][2];
334     unsigned Align      = OpTbl0[i][3];
335     assert(!RegOp2MemOpTable0.count(RegOp) && "Duplicated entries?");
336     RegOp2MemOpTable0[RegOp] = std::make_pair(MemOp, Align);
337     
338     // If this is not a reversable operation (because there is a many->one)
339     // mapping, don't insert the reverse of the operation into MemOp2RegOpTable.
340     if (OpTbl0[i][1] & TB_NOT_REVERSABLE)
341       continue;
342     
343     // Index 0, folded load or store.
344     unsigned AuxInfo = 0 | (FoldedLoad << 4) | ((FoldedLoad^1) << 5);
345     assert(!MemOp2RegOpTable.count(MemOp) && "Duplicated entries?");
346     MemOp2RegOpTable[MemOp] = std::make_pair(RegOp, AuxInfo);
347   }
348
349   static const unsigned OpTbl1[][3] = {
350     { X86::CMP16rr,         X86::CMP16rm, 0 },
351     { X86::CMP32rr,         X86::CMP32rm, 0 },
352     { X86::CMP64rr,         X86::CMP64rm, 0 },
353     { X86::CMP8rr,          X86::CMP8rm, 0 },
354     { X86::CVTSD2SSrr,      X86::CVTSD2SSrm, 0 },
355     { X86::CVTSI2SD64rr,    X86::CVTSI2SD64rm, 0 },
356     { X86::CVTSI2SDrr,      X86::CVTSI2SDrm, 0 },
357     { X86::CVTSI2SS64rr,    X86::CVTSI2SS64rm, 0 },
358     { X86::CVTSI2SSrr,      X86::CVTSI2SSrm, 0 },
359     { X86::CVTSS2SDrr,      X86::CVTSS2SDrm, 0 },
360     { X86::CVTTSD2SI64rr,   X86::CVTTSD2SI64rm, 0 },
361     { X86::CVTTSD2SIrr,     X86::CVTTSD2SIrm, 0 },
362     { X86::CVTTSS2SI64rr,   X86::CVTTSS2SI64rm, 0 },
363     { X86::CVTTSS2SIrr,     X86::CVTTSS2SIrm, 0 },
364     { X86::FsMOVAPDrr,      X86::MOVSDrm | TB_NOT_REVERSABLE , 0 },
365     { X86::FsMOVAPSrr,      X86::MOVSSrm | TB_NOT_REVERSABLE , 0 },
366     { X86::IMUL16rri,       X86::IMUL16rmi, 0 },
367     { X86::IMUL16rri8,      X86::IMUL16rmi8, 0 },
368     { X86::IMUL32rri,       X86::IMUL32rmi, 0 },
369     { X86::IMUL32rri8,      X86::IMUL32rmi8, 0 },
370     { X86::IMUL64rri32,     X86::IMUL64rmi32, 0 },
371     { X86::IMUL64rri8,      X86::IMUL64rmi8, 0 },
372     { X86::Int_CMPSDrr,     X86::Int_CMPSDrm, 0 },
373     { X86::Int_CMPSSrr,     X86::Int_CMPSSrm, 0 },
374     { X86::Int_COMISDrr,    X86::Int_COMISDrm, 0 },
375     { X86::Int_COMISSrr,    X86::Int_COMISSrm, 0 },
376     { X86::Int_CVTDQ2PDrr,  X86::Int_CVTDQ2PDrm, 16 },
377     { X86::Int_CVTDQ2PSrr,  X86::Int_CVTDQ2PSrm, 16 },
378     { X86::Int_CVTPD2DQrr,  X86::Int_CVTPD2DQrm, 16 },
379     { X86::Int_CVTPD2PSrr,  X86::Int_CVTPD2PSrm, 16 },
380     { X86::Int_CVTPS2DQrr,  X86::Int_CVTPS2DQrm, 16 },
381     { X86::Int_CVTPS2PDrr,  X86::Int_CVTPS2PDrm, 0 },
382     { X86::CVTSD2SI64rr,    X86::CVTSD2SI64rm, 0 },
383     { X86::CVTSD2SIrr,      X86::CVTSD2SIrm, 0 },
384     { X86::Int_CVTSD2SSrr,  X86::Int_CVTSD2SSrm, 0 },
385     { X86::Int_CVTSI2SD64rr,X86::Int_CVTSI2SD64rm, 0 },
386     { X86::Int_CVTSI2SDrr,  X86::Int_CVTSI2SDrm, 0 },
387     { X86::Int_CVTSI2SS64rr,X86::Int_CVTSI2SS64rm, 0 },
388     { X86::Int_CVTSI2SSrr,  X86::Int_CVTSI2SSrm, 0 },
389     { X86::Int_CVTSS2SDrr,  X86::Int_CVTSS2SDrm, 0 },
390     { X86::Int_CVTSS2SI64rr,X86::Int_CVTSS2SI64rm, 0 },
391     { X86::Int_CVTSS2SIrr,  X86::Int_CVTSS2SIrm, 0 },
392     { X86::CVTTPD2DQrr,     X86::CVTTPD2DQrm, 16 },
393     { X86::CVTTPS2DQrr,     X86::CVTTPS2DQrm, 16 },
394     { X86::Int_CVTTSD2SI64rr,X86::Int_CVTTSD2SI64rm, 0 },
395     { X86::Int_CVTTSD2SIrr, X86::Int_CVTTSD2SIrm, 0 },
396     { X86::Int_CVTTSS2SI64rr,X86::Int_CVTTSS2SI64rm, 0 },
397     { X86::Int_CVTTSS2SIrr, X86::Int_CVTTSS2SIrm, 0 },
398     { X86::Int_UCOMISDrr,   X86::Int_UCOMISDrm, 0 },
399     { X86::Int_UCOMISSrr,   X86::Int_UCOMISSrm, 0 },
400     { X86::MOV16rr,         X86::MOV16rm, 0 },
401     { X86::MOV32rr,         X86::MOV32rm, 0 },
402     { X86::MOV64rr,         X86::MOV64rm, 0 },
403     { X86::MOV64toPQIrr,    X86::MOVQI2PQIrm, 0 },
404     { X86::MOV64toSDrr,     X86::MOV64toSDrm, 0 },
405     { X86::MOV8rr,          X86::MOV8rm, 0 },
406     { X86::MOVAPDrr,        X86::MOVAPDrm, 16 },
407     { X86::MOVAPSrr,        X86::MOVAPSrm, 16 },
408     { X86::MOVDDUPrr,       X86::MOVDDUPrm, 0 },
409     { X86::MOVDI2PDIrr,     X86::MOVDI2PDIrm, 0 },
410     { X86::MOVDI2SSrr,      X86::MOVDI2SSrm, 0 },
411     { X86::MOVDQArr,        X86::MOVDQArm, 16 },
412     { X86::MOVSHDUPrr,      X86::MOVSHDUPrm, 16 },
413     { X86::MOVSLDUPrr,      X86::MOVSLDUPrm, 16 },
414     { X86::MOVSX16rr8,      X86::MOVSX16rm8, 0 },
415     { X86::MOVSX32rr16,     X86::MOVSX32rm16, 0 },
416     { X86::MOVSX32rr8,      X86::MOVSX32rm8, 0 },
417     { X86::MOVSX64rr16,     X86::MOVSX64rm16, 0 },
418     { X86::MOVSX64rr32,     X86::MOVSX64rm32, 0 },
419     { X86::MOVSX64rr8,      X86::MOVSX64rm8, 0 },
420     { X86::MOVUPDrr,        X86::MOVUPDrm, 16 },
421     { X86::MOVUPSrr,        X86::MOVUPSrm, 0 },
422     { X86::MOVZDI2PDIrr,    X86::MOVZDI2PDIrm, 0 },
423     { X86::MOVZQI2PQIrr,    X86::MOVZQI2PQIrm, 0 },
424     { X86::MOVZPQILo2PQIrr, X86::MOVZPQILo2PQIrm, 16 },
425     { X86::MOVZX16rr8,      X86::MOVZX16rm8, 0 },
426     { X86::MOVZX32rr16,     X86::MOVZX32rm16, 0 },
427     { X86::MOVZX32_NOREXrr8, X86::MOVZX32_NOREXrm8, 0 },
428     { X86::MOVZX32rr8,      X86::MOVZX32rm8, 0 },
429     { X86::MOVZX64rr16,     X86::MOVZX64rm16, 0 },
430     { X86::MOVZX64rr32,     X86::MOVZX64rm32, 0 },
431     { X86::MOVZX64rr8,      X86::MOVZX64rm8, 0 },
432     { X86::PSHUFDri,        X86::PSHUFDmi, 16 },
433     { X86::PSHUFHWri,       X86::PSHUFHWmi, 16 },
434     { X86::PSHUFLWri,       X86::PSHUFLWmi, 16 },
435     { X86::RCPPSr,          X86::RCPPSm, 16 },
436     { X86::RCPPSr_Int,      X86::RCPPSm_Int, 16 },
437     { X86::RSQRTPSr,        X86::RSQRTPSm, 16 },
438     { X86::RSQRTPSr_Int,    X86::RSQRTPSm_Int, 16 },
439     { X86::RSQRTSSr,        X86::RSQRTSSm, 0 },
440     { X86::RSQRTSSr_Int,    X86::RSQRTSSm_Int, 0 },
441     { X86::SQRTPDr,         X86::SQRTPDm, 16 },
442     { X86::SQRTPDr_Int,     X86::SQRTPDm_Int, 16 },
443     { X86::SQRTPSr,         X86::SQRTPSm, 16 },
444     { X86::SQRTPSr_Int,     X86::SQRTPSm_Int, 16 },
445     { X86::SQRTSDr,         X86::SQRTSDm, 0 },
446     { X86::SQRTSDr_Int,     X86::SQRTSDm_Int, 0 },
447     { X86::SQRTSSr,         X86::SQRTSSm, 0 },
448     { X86::SQRTSSr_Int,     X86::SQRTSSm_Int, 0 },
449     { X86::TEST16rr,        X86::TEST16rm, 0 },
450     { X86::TEST32rr,        X86::TEST32rm, 0 },
451     { X86::TEST64rr,        X86::TEST64rm, 0 },
452     { X86::TEST8rr,         X86::TEST8rm, 0 },
453     // FIXME: TEST*rr EAX,EAX ---> CMP [mem], 0
454     { X86::UCOMISDrr,       X86::UCOMISDrm, 0 },
455     { X86::UCOMISSrr,       X86::UCOMISSrm, 0 }
456   };
457
458   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl1); i != e; ++i) {
459     unsigned RegOp = OpTbl1[i][0];
460     unsigned MemOp = OpTbl1[i][1] & ~TB_FLAGS;
461     unsigned Align = OpTbl1[i][2];
462     assert(!RegOp2MemOpTable1.count(RegOp) && "Duplicate entries");
463     RegOp2MemOpTable1[RegOp] = std::make_pair(MemOp, Align);
464     
465     // If this is not a reversable operation (because there is a many->one)
466     // mapping, don't insert the reverse of the operation into MemOp2RegOpTable.
467     if (OpTbl1[i][1] & TB_NOT_REVERSABLE)
468       continue;
469     
470     // Index 1, folded load
471     unsigned AuxInfo = 1 | (1 << 4);
472     assert(!MemOp2RegOpTable.count(MemOp) && "Duplicate entries");
473     MemOp2RegOpTable[MemOp] = std::make_pair(RegOp, AuxInfo);
474   }
475
476   static const unsigned OpTbl2[][3] = {
477     { X86::ADC32rr,         X86::ADC32rm, 0 },
478     { X86::ADC64rr,         X86::ADC64rm, 0 },
479     { X86::ADD16rr,         X86::ADD16rm, 0 },
480     { X86::ADD16rr_DB,      X86::ADD16rm | TB_NOT_REVERSABLE, 0 },
481     { X86::ADD32rr,         X86::ADD32rm, 0 },
482     { X86::ADD32rr_DB,      X86::ADD32rm | TB_NOT_REVERSABLE, 0 },
483     { X86::ADD64rr,         X86::ADD64rm, 0 },
484     { X86::ADD64rr_DB,      X86::ADD64rm | TB_NOT_REVERSABLE, 0 },
485     { X86::ADD8rr,          X86::ADD8rm, 0 },
486     { X86::ADDPDrr,         X86::ADDPDrm, 16 },
487     { X86::ADDPSrr,         X86::ADDPSrm, 16 },
488     { X86::ADDSDrr,         X86::ADDSDrm, 0 },
489     { X86::ADDSSrr,         X86::ADDSSrm, 0 },
490     { X86::ADDSUBPDrr,      X86::ADDSUBPDrm, 16 },
491     { X86::ADDSUBPSrr,      X86::ADDSUBPSrm, 16 },
492     { X86::AND16rr,         X86::AND16rm, 0 },
493     { X86::AND32rr,         X86::AND32rm, 0 },
494     { X86::AND64rr,         X86::AND64rm, 0 },
495     { X86::AND8rr,          X86::AND8rm, 0 },
496     { X86::ANDNPDrr,        X86::ANDNPDrm, 16 },
497     { X86::ANDNPSrr,        X86::ANDNPSrm, 16 },
498     { X86::ANDPDrr,         X86::ANDPDrm, 16 },
499     { X86::ANDPSrr,         X86::ANDPSrm, 16 },
500     { X86::CMOVA16rr,       X86::CMOVA16rm, 0 },
501     { X86::CMOVA32rr,       X86::CMOVA32rm, 0 },
502     { X86::CMOVA64rr,       X86::CMOVA64rm, 0 },
503     { X86::CMOVAE16rr,      X86::CMOVAE16rm, 0 },
504     { X86::CMOVAE32rr,      X86::CMOVAE32rm, 0 },
505     { X86::CMOVAE64rr,      X86::CMOVAE64rm, 0 },
506     { X86::CMOVB16rr,       X86::CMOVB16rm, 0 },
507     { X86::CMOVB32rr,       X86::CMOVB32rm, 0 },
508     { X86::CMOVB64rr,       X86::CMOVB64rm, 0 },
509     { X86::CMOVBE16rr,      X86::CMOVBE16rm, 0 },
510     { X86::CMOVBE32rr,      X86::CMOVBE32rm, 0 },
511     { X86::CMOVBE64rr,      X86::CMOVBE64rm, 0 },
512     { X86::CMOVE16rr,       X86::CMOVE16rm, 0 },
513     { X86::CMOVE32rr,       X86::CMOVE32rm, 0 },
514     { X86::CMOVE64rr,       X86::CMOVE64rm, 0 },
515     { X86::CMOVG16rr,       X86::CMOVG16rm, 0 },
516     { X86::CMOVG32rr,       X86::CMOVG32rm, 0 },
517     { X86::CMOVG64rr,       X86::CMOVG64rm, 0 },
518     { X86::CMOVGE16rr,      X86::CMOVGE16rm, 0 },
519     { X86::CMOVGE32rr,      X86::CMOVGE32rm, 0 },
520     { X86::CMOVGE64rr,      X86::CMOVGE64rm, 0 },
521     { X86::CMOVL16rr,       X86::CMOVL16rm, 0 },
522     { X86::CMOVL32rr,       X86::CMOVL32rm, 0 },
523     { X86::CMOVL64rr,       X86::CMOVL64rm, 0 },
524     { X86::CMOVLE16rr,      X86::CMOVLE16rm, 0 },
525     { X86::CMOVLE32rr,      X86::CMOVLE32rm, 0 },
526     { X86::CMOVLE64rr,      X86::CMOVLE64rm, 0 },
527     { X86::CMOVNE16rr,      X86::CMOVNE16rm, 0 },
528     { X86::CMOVNE32rr,      X86::CMOVNE32rm, 0 },
529     { X86::CMOVNE64rr,      X86::CMOVNE64rm, 0 },
530     { X86::CMOVNO16rr,      X86::CMOVNO16rm, 0 },
531     { X86::CMOVNO32rr,      X86::CMOVNO32rm, 0 },
532     { X86::CMOVNO64rr,      X86::CMOVNO64rm, 0 },
533     { X86::CMOVNP16rr,      X86::CMOVNP16rm, 0 },
534     { X86::CMOVNP32rr,      X86::CMOVNP32rm, 0 },
535     { X86::CMOVNP64rr,      X86::CMOVNP64rm, 0 },
536     { X86::CMOVNS16rr,      X86::CMOVNS16rm, 0 },
537     { X86::CMOVNS32rr,      X86::CMOVNS32rm, 0 },
538     { X86::CMOVNS64rr,      X86::CMOVNS64rm, 0 },
539     { X86::CMOVO16rr,       X86::CMOVO16rm, 0 },
540     { X86::CMOVO32rr,       X86::CMOVO32rm, 0 },
541     { X86::CMOVO64rr,       X86::CMOVO64rm, 0 },
542     { X86::CMOVP16rr,       X86::CMOVP16rm, 0 },
543     { X86::CMOVP32rr,       X86::CMOVP32rm, 0 },
544     { X86::CMOVP64rr,       X86::CMOVP64rm, 0 },
545     { X86::CMOVS16rr,       X86::CMOVS16rm, 0 },
546     { X86::CMOVS32rr,       X86::CMOVS32rm, 0 },
547     { X86::CMOVS64rr,       X86::CMOVS64rm, 0 },
548     { X86::CMPPDrri,        X86::CMPPDrmi, 16 },
549     { X86::CMPPSrri,        X86::CMPPSrmi, 16 },
550     { X86::CMPSDrr,         X86::CMPSDrm, 0 },
551     { X86::CMPSSrr,         X86::CMPSSrm, 0 },
552     { X86::DIVPDrr,         X86::DIVPDrm, 16 },
553     { X86::DIVPSrr,         X86::DIVPSrm, 16 },
554     { X86::DIVSDrr,         X86::DIVSDrm, 0 },
555     { X86::DIVSSrr,         X86::DIVSSrm, 0 },
556     { X86::FsANDNPDrr,      X86::FsANDNPDrm, 16 },
557     { X86::FsANDNPSrr,      X86::FsANDNPSrm, 16 },
558     { X86::FsANDPDrr,       X86::FsANDPDrm, 16 },
559     { X86::FsANDPSrr,       X86::FsANDPSrm, 16 },
560     { X86::FsORPDrr,        X86::FsORPDrm, 16 },
561     { X86::FsORPSrr,        X86::FsORPSrm, 16 },
562     { X86::FsXORPDrr,       X86::FsXORPDrm, 16 },
563     { X86::FsXORPSrr,       X86::FsXORPSrm, 16 },
564     { X86::HADDPDrr,        X86::HADDPDrm, 16 },
565     { X86::HADDPSrr,        X86::HADDPSrm, 16 },
566     { X86::HSUBPDrr,        X86::HSUBPDrm, 16 },
567     { X86::HSUBPSrr,        X86::HSUBPSrm, 16 },
568     { X86::IMUL16rr,        X86::IMUL16rm, 0 },
569     { X86::IMUL32rr,        X86::IMUL32rm, 0 },
570     { X86::IMUL64rr,        X86::IMUL64rm, 0 },
571     { X86::MAXPDrr,         X86::MAXPDrm, 16 },
572     { X86::MAXPDrr_Int,     X86::MAXPDrm_Int, 16 },
573     { X86::MAXPSrr,         X86::MAXPSrm, 16 },
574     { X86::MAXPSrr_Int,     X86::MAXPSrm_Int, 16 },
575     { X86::MAXSDrr,         X86::MAXSDrm, 0 },
576     { X86::MAXSDrr_Int,     X86::MAXSDrm_Int, 0 },
577     { X86::MAXSSrr,         X86::MAXSSrm, 0 },
578     { X86::MAXSSrr_Int,     X86::MAXSSrm_Int, 0 },
579     { X86::MINPDrr,         X86::MINPDrm, 16 },
580     { X86::MINPDrr_Int,     X86::MINPDrm_Int, 16 },
581     { X86::MINPSrr,         X86::MINPSrm, 16 },
582     { X86::MINPSrr_Int,     X86::MINPSrm_Int, 16 },
583     { X86::MINSDrr,         X86::MINSDrm, 0 },
584     { X86::MINSDrr_Int,     X86::MINSDrm_Int, 0 },
585     { X86::MINSSrr,         X86::MINSSrm, 0 },
586     { X86::MINSSrr_Int,     X86::MINSSrm_Int, 0 },
587     { X86::MULPDrr,         X86::MULPDrm, 16 },
588     { X86::MULPSrr,         X86::MULPSrm, 16 },
589     { X86::MULSDrr,         X86::MULSDrm, 0 },
590     { X86::MULSSrr,         X86::MULSSrm, 0 },
591     { X86::OR16rr,          X86::OR16rm, 0 },
592     { X86::OR32rr,          X86::OR32rm, 0 },
593     { X86::OR64rr,          X86::OR64rm, 0 },
594     { X86::OR8rr,           X86::OR8rm, 0 },
595     { X86::ORPDrr,          X86::ORPDrm, 16 },
596     { X86::ORPSrr,          X86::ORPSrm, 16 },
597     { X86::PACKSSDWrr,      X86::PACKSSDWrm, 16 },
598     { X86::PACKSSWBrr,      X86::PACKSSWBrm, 16 },
599     { X86::PACKUSWBrr,      X86::PACKUSWBrm, 16 },
600     { X86::PADDBrr,         X86::PADDBrm, 16 },
601     { X86::PADDDrr,         X86::PADDDrm, 16 },
602     { X86::PADDQrr,         X86::PADDQrm, 16 },
603     { X86::PADDSBrr,        X86::PADDSBrm, 16 },
604     { X86::PADDSWrr,        X86::PADDSWrm, 16 },
605     { X86::PADDWrr,         X86::PADDWrm, 16 },
606     { X86::PANDNrr,         X86::PANDNrm, 16 },
607     { X86::PANDrr,          X86::PANDrm, 16 },
608     { X86::PAVGBrr,         X86::PAVGBrm, 16 },
609     { X86::PAVGWrr,         X86::PAVGWrm, 16 },
610     { X86::PCMPEQBrr,       X86::PCMPEQBrm, 16 },
611     { X86::PCMPEQDrr,       X86::PCMPEQDrm, 16 },
612     { X86::PCMPEQWrr,       X86::PCMPEQWrm, 16 },
613     { X86::PCMPGTBrr,       X86::PCMPGTBrm, 16 },
614     { X86::PCMPGTDrr,       X86::PCMPGTDrm, 16 },
615     { X86::PCMPGTWrr,       X86::PCMPGTWrm, 16 },
616     { X86::PINSRWrri,       X86::PINSRWrmi, 16 },
617     { X86::PMADDWDrr,       X86::PMADDWDrm, 16 },
618     { X86::PMAXSWrr,        X86::PMAXSWrm, 16 },
619     { X86::PMAXUBrr,        X86::PMAXUBrm, 16 },
620     { X86::PMINSWrr,        X86::PMINSWrm, 16 },
621     { X86::PMINUBrr,        X86::PMINUBrm, 16 },
622     { X86::PMULDQrr,        X86::PMULDQrm, 16 },
623     { X86::PMULHUWrr,       X86::PMULHUWrm, 16 },
624     { X86::PMULHWrr,        X86::PMULHWrm, 16 },
625     { X86::PMULLDrr,        X86::PMULLDrm, 16 },
626     { X86::PMULLWrr,        X86::PMULLWrm, 16 },
627     { X86::PMULUDQrr,       X86::PMULUDQrm, 16 },
628     { X86::PORrr,           X86::PORrm, 16 },
629     { X86::PSADBWrr,        X86::PSADBWrm, 16 },
630     { X86::PSLLDrr,         X86::PSLLDrm, 16 },
631     { X86::PSLLQrr,         X86::PSLLQrm, 16 },
632     { X86::PSLLWrr,         X86::PSLLWrm, 16 },
633     { X86::PSRADrr,         X86::PSRADrm, 16 },
634     { X86::PSRAWrr,         X86::PSRAWrm, 16 },
635     { X86::PSRLDrr,         X86::PSRLDrm, 16 },
636     { X86::PSRLQrr,         X86::PSRLQrm, 16 },
637     { X86::PSRLWrr,         X86::PSRLWrm, 16 },
638     { X86::PSUBBrr,         X86::PSUBBrm, 16 },
639     { X86::PSUBDrr,         X86::PSUBDrm, 16 },
640     { X86::PSUBSBrr,        X86::PSUBSBrm, 16 },
641     { X86::PSUBSWrr,        X86::PSUBSWrm, 16 },
642     { X86::PSUBWrr,         X86::PSUBWrm, 16 },
643     { X86::PUNPCKHBWrr,     X86::PUNPCKHBWrm, 16 },
644     { X86::PUNPCKHDQrr,     X86::PUNPCKHDQrm, 16 },
645     { X86::PUNPCKHQDQrr,    X86::PUNPCKHQDQrm, 16 },
646     { X86::PUNPCKHWDrr,     X86::PUNPCKHWDrm, 16 },
647     { X86::PUNPCKLBWrr,     X86::PUNPCKLBWrm, 16 },
648     { X86::PUNPCKLDQrr,     X86::PUNPCKLDQrm, 16 },
649     { X86::PUNPCKLQDQrr,    X86::PUNPCKLQDQrm, 16 },
650     { X86::PUNPCKLWDrr,     X86::PUNPCKLWDrm, 16 },
651     { X86::PXORrr,          X86::PXORrm, 16 },
652     { X86::SBB32rr,         X86::SBB32rm, 0 },
653     { X86::SBB64rr,         X86::SBB64rm, 0 },
654     { X86::SHUFPDrri,       X86::SHUFPDrmi, 16 },
655     { X86::SHUFPSrri,       X86::SHUFPSrmi, 16 },
656     { X86::SUB16rr,         X86::SUB16rm, 0 },
657     { X86::SUB32rr,         X86::SUB32rm, 0 },
658     { X86::SUB64rr,         X86::SUB64rm, 0 },
659     { X86::SUB8rr,          X86::SUB8rm, 0 },
660     { X86::SUBPDrr,         X86::SUBPDrm, 16 },
661     { X86::SUBPSrr,         X86::SUBPSrm, 16 },
662     { X86::SUBSDrr,         X86::SUBSDrm, 0 },
663     { X86::SUBSSrr,         X86::SUBSSrm, 0 },
664     // FIXME: TEST*rr -> swapped operand of TEST*mr.
665     { X86::UNPCKHPDrr,      X86::UNPCKHPDrm, 16 },
666     { X86::UNPCKHPSrr,      X86::UNPCKHPSrm, 16 },
667     { X86::UNPCKLPDrr,      X86::UNPCKLPDrm, 16 },
668     { X86::UNPCKLPSrr,      X86::UNPCKLPSrm, 16 },
669     { X86::XOR16rr,         X86::XOR16rm, 0 },
670     { X86::XOR32rr,         X86::XOR32rm, 0 },
671     { X86::XOR64rr,         X86::XOR64rm, 0 },
672     { X86::XOR8rr,          X86::XOR8rm, 0 },
673     { X86::XORPDrr,         X86::XORPDrm, 16 },
674     { X86::XORPSrr,         X86::XORPSrm, 16 }
675   };
676
677   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(OpTbl2); i != e; ++i) {
678     unsigned RegOp = OpTbl2[i][0];
679     unsigned MemOp = OpTbl2[i][1] & ~TB_FLAGS;
680     unsigned Align = OpTbl2[i][2];
681     
682     assert(!RegOp2MemOpTable2.count(RegOp) && "Duplicate entry!");
683     RegOp2MemOpTable2[RegOp] = std::make_pair(MemOp, Align);
684     
685     // If this is not a reversable operation (because there is a many->one)
686     // mapping, don't insert the reverse of the operation into MemOp2RegOpTable.
687     if (OpTbl2[i][1] & TB_NOT_REVERSABLE)
688       continue;
689     
690     // Index 2, folded load
691     unsigned AuxInfo = 2 | (1 << 4);
692     assert(!MemOp2RegOpTable.count(MemOp) &&
693            "Duplicated entries in unfolding maps?");
694     MemOp2RegOpTable[MemOp] = std::make_pair(RegOp, AuxInfo);
695   }
696 }
697
698 bool
699 X86InstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
700                                     unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
701                                     unsigned &SubIdx) const {
702   switch (MI.getOpcode()) {
703   default: break;
704   case X86::MOVSX16rr8:
705   case X86::MOVZX16rr8:
706   case X86::MOVSX32rr8:
707   case X86::MOVZX32rr8:
708   case X86::MOVSX64rr8:
709   case X86::MOVZX64rr8:
710     if (!TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
711       // It's not always legal to reference the low 8-bit of the larger
712       // register in 32-bit mode.
713       return false;
714   case X86::MOVSX32rr16:
715   case X86::MOVZX32rr16:
716   case X86::MOVSX64rr16:
717   case X86::MOVZX64rr16:
718   case X86::MOVSX64rr32:
719   case X86::MOVZX64rr32: {
720     if (MI.getOperand(0).getSubReg() || MI.getOperand(1).getSubReg())
721       // Be conservative.
722       return false;
723     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
724     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
725     switch (MI.getOpcode()) {
726     default:
727       llvm_unreachable(0);
728       break;
729     case X86::MOVSX16rr8:
730     case X86::MOVZX16rr8:
731     case X86::MOVSX32rr8:
732     case X86::MOVZX32rr8:
733     case X86::MOVSX64rr8:
734     case X86::MOVZX64rr8:
735       SubIdx = X86::sub_8bit;
736       break;
737     case X86::MOVSX32rr16:
738     case X86::MOVZX32rr16:
739     case X86::MOVSX64rr16:
740     case X86::MOVZX64rr16:
741       SubIdx = X86::sub_16bit;
742       break;
743     case X86::MOVSX64rr32:
744     case X86::MOVZX64rr32:
745       SubIdx = X86::sub_32bit;
746       break;
747     }
748     return true;
749   }
750   }
751   return false;
752 }
753
754 /// isFrameOperand - Return true and the FrameIndex if the specified
755 /// operand and follow operands form a reference to the stack frame.
756 bool X86InstrInfo::isFrameOperand(const MachineInstr *MI, unsigned int Op,
757                                   int &FrameIndex) const {
758   if (MI->getOperand(Op).isFI() && MI->getOperand(Op+1).isImm() &&
759       MI->getOperand(Op+2).isReg() && MI->getOperand(Op+3).isImm() &&
760       MI->getOperand(Op+1).getImm() == 1 &&
761       MI->getOperand(Op+2).getReg() == 0 &&
762       MI->getOperand(Op+3).getImm() == 0) {
763     FrameIndex = MI->getOperand(Op).getIndex();
764     return true;
765   }
766   return false;
767 }
768
769 static bool isFrameLoadOpcode(int Opcode) {
770   switch (Opcode) {
771   default: break;
772   case X86::MOV8rm:
773   case X86::MOV16rm:
774   case X86::MOV32rm:
775   case X86::MOV64rm:
776   case X86::LD_Fp64m:
777   case X86::MOVSSrm:
778   case X86::MOVSDrm:
779   case X86::MOVAPSrm:
780   case X86::MOVAPDrm:
781   case X86::MOVDQArm:
782   case X86::MMX_MOVD64rm:
783   case X86::MMX_MOVQ64rm:
784     return true;
785     break;
786   }
787   return false;
788 }
789
790 static bool isFrameStoreOpcode(int Opcode) {
791   switch (Opcode) {
792   default: break;
793   case X86::MOV8mr:
794   case X86::MOV16mr:
795   case X86::MOV32mr:
796   case X86::MOV64mr:
797   case X86::ST_FpP64m:
798   case X86::MOVSSmr:
799   case X86::MOVSDmr:
800   case X86::MOVAPSmr:
801   case X86::MOVAPDmr:
802   case X86::MOVDQAmr:
803   case X86::MMX_MOVD64mr:
804   case X86::MMX_MOVQ64mr:
805   case X86::MMX_MOVNTQmr:
806     return true;
807   }
808   return false;
809 }
810
811 unsigned X86InstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI, 
812                                            int &FrameIndex) const {
813   if (isFrameLoadOpcode(MI->getOpcode()))
814     if (MI->getOperand(0).getSubReg() == 0 && isFrameOperand(MI, 1, FrameIndex))
815       return MI->getOperand(0).getReg();
816   return 0;
817 }
818
819 unsigned X86InstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI, 
820                                                  int &FrameIndex) const {
821   if (isFrameLoadOpcode(MI->getOpcode())) {
822     unsigned Reg;
823     if ((Reg = isLoadFromStackSlot(MI, FrameIndex)))
824       return Reg;
825     // Check for post-frame index elimination operations
826     const MachineMemOperand *Dummy;
827     return hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
828   }
829   return 0;
830 }
831
832 bool X86InstrInfo::hasLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
833                                         const MachineMemOperand *&MMO,
834                                         int &FrameIndex) const {
835   for (MachineInstr::mmo_iterator o = MI->memoperands_begin(),
836          oe = MI->memoperands_end();
837        o != oe;
838        ++o) {
839     if ((*o)->isLoad() && (*o)->getValue())
840       if (const FixedStackPseudoSourceValue *Value =
841           dyn_cast<const FixedStackPseudoSourceValue>((*o)->getValue())) {
842         FrameIndex = Value->getFrameIndex();
843         MMO = *o;
844         return true;
845       }
846   }
847   return false;
848 }
849
850 unsigned X86InstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
851                                           int &FrameIndex) const {
852   if (isFrameStoreOpcode(MI->getOpcode()))
853     if (MI->getOperand(X86::AddrNumOperands).getSubReg() == 0 &&
854         isFrameOperand(MI, 0, FrameIndex))
855       return MI->getOperand(X86::AddrNumOperands).getReg();
856   return 0;
857 }
858
859 unsigned X86InstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
860                                                 int &FrameIndex) const {
861   if (isFrameStoreOpcode(MI->getOpcode())) {
862     unsigned Reg;
863     if ((Reg = isStoreToStackSlot(MI, FrameIndex)))
864       return Reg;
865     // Check for post-frame index elimination operations
866     const MachineMemOperand *Dummy;
867     return hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
868   }
869   return 0;
870 }
871
872 bool X86InstrInfo::hasStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
873                                        const MachineMemOperand *&MMO,
874                                        int &FrameIndex) const {
875   for (MachineInstr::mmo_iterator o = MI->memoperands_begin(),
876          oe = MI->memoperands_end();
877        o != oe;
878        ++o) {
879     if ((*o)->isStore() && (*o)->getValue())
880       if (const FixedStackPseudoSourceValue *Value =
881           dyn_cast<const FixedStackPseudoSourceValue>((*o)->getValue())) {
882         FrameIndex = Value->getFrameIndex();
883         MMO = *o;
884         return true;
885       }
886   }
887   return false;
888 }
889
890 /// regIsPICBase - Return true if register is PIC base (i.e.g defined by
891 /// X86::MOVPC32r.
892 static bool regIsPICBase(unsigned BaseReg, const MachineRegisterInfo &MRI) {
893   bool isPICBase = false;
894   for (MachineRegisterInfo::def_iterator I = MRI.def_begin(BaseReg),
895          E = MRI.def_end(); I != E; ++I) {
896     MachineInstr *DefMI = I.getOperand().getParent();
897     if (DefMI->getOpcode() != X86::MOVPC32r)
898       return false;
899     assert(!isPICBase && "More than one PIC base?");
900     isPICBase = true;
901   }
902   return isPICBase;
903 }
904
905 bool
906 X86InstrInfo::isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
907                                                 AliasAnalysis *AA) const {
908   switch (MI->getOpcode()) {
909   default: break;
910     case X86::MOV8rm:
911     case X86::MOV16rm:
912     case X86::MOV32rm:
913     case X86::MOV64rm:
914     case X86::LD_Fp64m:
915     case X86::MOVSSrm:
916     case X86::MOVSDrm:
917     case X86::MOVAPSrm:
918     case X86::MOVUPSrm:
919     case X86::MOVUPSrm_Int:
920     case X86::MOVAPDrm:
921     case X86::MOVDQArm:
922     case X86::MMX_MOVD64rm:
923     case X86::MMX_MOVQ64rm:
924     case X86::FsMOVAPSrm:
925     case X86::FsMOVAPDrm: {
926       // Loads from constant pools are trivially rematerializable.
927       if (MI->getOperand(1).isReg() &&
928           MI->getOperand(2).isImm() &&
929           MI->getOperand(3).isReg() && MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
930           MI->isInvariantLoad(AA)) {
931         unsigned BaseReg = MI->getOperand(1).getReg();
932         if (BaseReg == 0 || BaseReg == X86::RIP)
933           return true;
934         // Allow re-materialization of PIC load.
935         if (!ReMatPICStubLoad && MI->getOperand(4).isGlobal())
936           return false;
937         const MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
938         const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
939         bool isPICBase = false;
940         for (MachineRegisterInfo::def_iterator I = MRI.def_begin(BaseReg),
941                E = MRI.def_end(); I != E; ++I) {
942           MachineInstr *DefMI = I.getOperand().getParent();
943           if (DefMI->getOpcode() != X86::MOVPC32r)
944             return false;
945           assert(!isPICBase && "More than one PIC base?");
946           isPICBase = true;
947         }
948         return isPICBase;
949       } 
950       return false;
951     }
952  
953      case X86::LEA32r:
954      case X86::LEA64r: {
955        if (MI->getOperand(2).isImm() &&
956            MI->getOperand(3).isReg() && MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
957            !MI->getOperand(4).isReg()) {
958          // lea fi#, lea GV, etc. are all rematerializable.
959          if (!MI->getOperand(1).isReg())
960            return true;
961          unsigned BaseReg = MI->getOperand(1).getReg();
962          if (BaseReg == 0)
963            return true;
964          // Allow re-materialization of lea PICBase + x.
965          const MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
966          const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
967          return regIsPICBase(BaseReg, MRI);
968        }
969        return false;
970      }
971   }
972
973   // All other instructions marked M_REMATERIALIZABLE are always trivially
974   // rematerializable.
975   return true;
976 }
977
978 /// isSafeToClobberEFLAGS - Return true if it's safe insert an instruction that
979 /// would clobber the EFLAGS condition register. Note the result may be
980 /// conservative. If it cannot definitely determine the safety after visiting
981 /// a few instructions in each direction it assumes it's not safe.
982 static bool isSafeToClobberEFLAGS(MachineBasicBlock &MBB,
983                                   MachineBasicBlock::iterator I) {
984   MachineBasicBlock::iterator E = MBB.end();
985
986   // It's always safe to clobber EFLAGS at the end of a block.
987   if (I == E)
988     return true;
989
990   // For compile time consideration, if we are not able to determine the
991   // safety after visiting 4 instructions in each direction, we will assume
992   // it's not safe.
993   MachineBasicBlock::iterator Iter = I;
994   for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
995     bool SeenDef = false;
996     for (unsigned j = 0, e = Iter->getNumOperands(); j != e; ++j) {
997       MachineOperand &MO = Iter->getOperand(j);
998       if (!MO.isReg())
999         continue;
1000       if (MO.getReg() == X86::EFLAGS) {
1001         if (MO.isUse())
1002           return false;
1003         SeenDef = true;
1004       }
1005     }
1006
1007     if (SeenDef)
1008       // This instruction defines EFLAGS, no need to look any further.
1009       return true;
1010     ++Iter;
1011     // Skip over DBG_VALUE.
1012     while (Iter != E && Iter->isDebugValue())
1013       ++Iter;
1014
1015     // If we make it to the end of the block, it's safe to clobber EFLAGS.
1016     if (Iter == E)
1017       return true;
1018   }
1019
1020   MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
1021   Iter = I;
1022   for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
1023     // If we make it to the beginning of the block, it's safe to clobber
1024     // EFLAGS iff EFLAGS is not live-in.
1025     if (Iter == B)
1026       return !MBB.isLiveIn(X86::EFLAGS);
1027
1028     --Iter;
1029     // Skip over DBG_VALUE.
1030     while (Iter != B && Iter->isDebugValue())
1031       --Iter;
1032
1033     bool SawKill = false;
1034     for (unsigned j = 0, e = Iter->getNumOperands(); j != e; ++j) {
1035       MachineOperand &MO = Iter->getOperand(j);
1036       if (MO.isReg() && MO.getReg() == X86::EFLAGS) {
1037         if (MO.isDef()) return MO.isDead();
1038         if (MO.isKill()) SawKill = true;
1039       }
1040     }
1041
1042     if (SawKill)
1043       // This instruction kills EFLAGS and doesn't redefine it, so
1044       // there's no need to look further.
1045       return true;
1046   }
1047
1048   // Conservative answer.
1049   return false;
1050 }
1051
1052 void X86InstrInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1053                                  MachineBasicBlock::iterator I,
1054                                  unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1055                                  const MachineInstr *Orig,
1056                                  const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1057   DebugLoc DL = Orig->getDebugLoc();
1058
1059   // MOV32r0 etc. are implemented with xor which clobbers condition code.
1060   // Re-materialize them as movri instructions to avoid side effects.
1061   bool Clone = true;
1062   unsigned Opc = Orig->getOpcode();
1063   switch (Opc) {
1064   default: break;
1065   case X86::MOV8r0:
1066   case X86::MOV16r0:
1067   case X86::MOV32r0:
1068   case X86::MOV64r0: {
1069     if (!isSafeToClobberEFLAGS(MBB, I)) {
1070       switch (Opc) {
1071       default: break;
1072       case X86::MOV8r0:  Opc = X86::MOV8ri;  break;
1073       case X86::MOV16r0: Opc = X86::MOV16ri; break;
1074       case X86::MOV32r0: Opc = X86::MOV32ri; break;
1075       case X86::MOV64r0: Opc = X86::MOV64ri64i32; break;
1076       }
1077       Clone = false;
1078     }
1079     break;
1080   }
1081   }
1082
1083   if (Clone) {
1084     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1085     MBB.insert(I, MI);
1086   } else {
1087     BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc)).addOperand(Orig->getOperand(0)).addImm(0);
1088   }
1089
1090   MachineInstr *NewMI = prior(I);
1091   NewMI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1092 }
1093
1094 /// hasLiveCondCodeDef - True if MI has a condition code def, e.g. EFLAGS, that
1095 /// is not marked dead.
1096 static bool hasLiveCondCodeDef(MachineInstr *MI) {
1097   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1098     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1099     if (MO.isReg() && MO.isDef() &&
1100         MO.getReg() == X86::EFLAGS && !MO.isDead()) {
1101       return true;
1102     }
1103   }
1104   return false;
1105 }
1106
1107 /// convertToThreeAddressWithLEA - Helper for convertToThreeAddress when
1108 /// 16-bit LEA is disabled, use 32-bit LEA to form 3-address code by promoting
1109 /// to a 32-bit superregister and then truncating back down to a 16-bit
1110 /// subregister.
1111 MachineInstr *
1112 X86InstrInfo::convertToThreeAddressWithLEA(unsigned MIOpc,
1113                                            MachineFunction::iterator &MFI,
1114                                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1115                                            LiveVariables *LV) const {
1116   MachineInstr *MI = MBBI;
1117   unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
1118   unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
1119   bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
1120   bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
1121
1122   unsigned Opc = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit()
1123     ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1124   MachineRegisterInfo &RegInfo = MFI->getParent()->getRegInfo();
1125   unsigned leaInReg = RegInfo.createVirtualRegister(&X86::GR32_NOSPRegClass);
1126   unsigned leaOutReg = RegInfo.createVirtualRegister(&X86::GR32RegClass);
1127             
1128   // Build and insert into an implicit UNDEF value. This is OK because
1129   // well be shifting and then extracting the lower 16-bits. 
1130   // This has the potential to cause partial register stall. e.g.
1131   //   movw    (%rbp,%rcx,2), %dx
1132   //   leal    -65(%rdx), %esi
1133   // But testing has shown this *does* help performance in 64-bit mode (at
1134   // least on modern x86 machines).
1135   BuildMI(*MFI, MBBI, MI->getDebugLoc(), get(X86::IMPLICIT_DEF), leaInReg);
1136   MachineInstr *InsMI =
1137     BuildMI(*MFI, MBBI, MI->getDebugLoc(), get(TargetOpcode::COPY))
1138     .addReg(leaInReg, RegState::Define, X86::sub_16bit)
1139     .addReg(Src, getKillRegState(isKill));
1140
1141   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MFI, MBBI, MI->getDebugLoc(),
1142                                     get(Opc), leaOutReg);
1143   switch (MIOpc) {
1144   default:
1145     llvm_unreachable(0);
1146     break;
1147   case X86::SHL16ri: {
1148     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
1149     MIB.addReg(0).addImm(1 << ShAmt)
1150        .addReg(leaInReg, RegState::Kill).addImm(0).addReg(0);
1151     break;
1152   }
1153   case X86::INC16r:
1154   case X86::INC64_16r:
1155     addRegOffset(MIB, leaInReg, true, 1);
1156     break;
1157   case X86::DEC16r:
1158   case X86::DEC64_16r:
1159     addRegOffset(MIB, leaInReg, true, -1);
1160     break;
1161   case X86::ADD16ri:
1162   case X86::ADD16ri8:
1163   case X86::ADD16ri_DB:
1164   case X86::ADD16ri8_DB:
1165     addRegOffset(MIB, leaInReg, true, MI->getOperand(2).getImm());    
1166     break;
1167   case X86::ADD16rr:
1168   case X86::ADD16rr_DB: {
1169     unsigned Src2 = MI->getOperand(2).getReg();
1170     bool isKill2 = MI->getOperand(2).isKill();
1171     unsigned leaInReg2 = 0;
1172     MachineInstr *InsMI2 = 0;
1173     if (Src == Src2) {
1174       // ADD16rr %reg1028<kill>, %reg1028
1175       // just a single insert_subreg.
1176       addRegReg(MIB, leaInReg, true, leaInReg, false);
1177     } else {
1178       leaInReg2 = RegInfo.createVirtualRegister(&X86::GR32_NOSPRegClass);
1179       // Build and insert into an implicit UNDEF value. This is OK because
1180       // well be shifting and then extracting the lower 16-bits. 
1181       BuildMI(*MFI, MIB, MI->getDebugLoc(), get(X86::IMPLICIT_DEF), leaInReg2);
1182       InsMI2 =
1183         BuildMI(*MFI, MIB, MI->getDebugLoc(), get(TargetOpcode::COPY))
1184         .addReg(leaInReg2, RegState::Define, X86::sub_16bit)
1185         .addReg(Src2, getKillRegState(isKill2));
1186       addRegReg(MIB, leaInReg, true, leaInReg2, true);
1187     }
1188     if (LV && isKill2 && InsMI2)
1189       LV->replaceKillInstruction(Src2, MI, InsMI2);
1190     break;
1191   }
1192   }
1193
1194   MachineInstr *NewMI = MIB;
1195   MachineInstr *ExtMI =
1196     BuildMI(*MFI, MBBI, MI->getDebugLoc(), get(TargetOpcode::COPY))
1197     .addReg(Dest, RegState::Define | getDeadRegState(isDead))
1198     .addReg(leaOutReg, RegState::Kill, X86::sub_16bit);
1199
1200   if (LV) {
1201     // Update live variables
1202     LV->getVarInfo(leaInReg).Kills.push_back(NewMI);
1203     LV->getVarInfo(leaOutReg).Kills.push_back(ExtMI);
1204     if (isKill)
1205       LV->replaceKillInstruction(Src, MI, InsMI);
1206     if (isDead)
1207       LV->replaceKillInstruction(Dest, MI, ExtMI);
1208   }
1209
1210   return ExtMI;
1211 }
1212
1213 /// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
1214 /// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
1215 /// may be able to convert a two-address instruction into a true
1216 /// three-address instruction on demand.  This allows the X86 target (for
1217 /// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
1218 /// would require register copies due to two-addressness.
1219 ///
1220 /// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
1221 /// performed, otherwise it returns the new instruction.
1222 ///
1223 MachineInstr *
1224 X86InstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
1225                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1226                                     LiveVariables *LV) const {
1227   MachineInstr *MI = MBBI;
1228   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1229   // All instructions input are two-addr instructions.  Get the known operands.
1230   unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
1231   unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
1232   bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
1233   bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
1234
1235   MachineInstr *NewMI = NULL;
1236   // FIXME: 16-bit LEA's are really slow on Athlons, but not bad on P4's.  When
1237   // we have better subtarget support, enable the 16-bit LEA generation here.
1238   // 16-bit LEA is also slow on Core2.
1239   bool DisableLEA16 = true;
1240   bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
1241
1242   unsigned MIOpc = MI->getOpcode();
1243   switch (MIOpc) {
1244   case X86::SHUFPSrri: {
1245     assert(MI->getNumOperands() == 4 && "Unknown shufps instruction!");
1246     if (!TM.getSubtarget<X86Subtarget>().hasSSE2()) return 0;
1247     
1248     unsigned B = MI->getOperand(1).getReg();
1249     unsigned C = MI->getOperand(2).getReg();
1250     if (B != C) return 0;
1251     unsigned A = MI->getOperand(0).getReg();
1252     unsigned M = MI->getOperand(3).getImm();
1253     NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::PSHUFDri))
1254       .addReg(A, RegState::Define | getDeadRegState(isDead))
1255       .addReg(B, getKillRegState(isKill)).addImm(M);
1256     break;
1257   }
1258   case X86::SHL64ri: {
1259     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
1260     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
1261     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
1262     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
1263     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
1264
1265     // LEA can't handle RSP.
1266     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) &&
1267         !MF.getRegInfo().constrainRegClass(Src, &X86::GR64_NOSPRegClass))
1268       return 0;
1269
1270     NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA64r))
1271       .addReg(Dest, RegState::Define | getDeadRegState(isDead))
1272       .addReg(0).addImm(1 << ShAmt)
1273       .addReg(Src, getKillRegState(isKill))
1274       .addImm(0).addReg(0);
1275     break;
1276   }
1277   case X86::SHL32ri: {
1278     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
1279     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
1280     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
1281     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
1282     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
1283
1284     // LEA can't handle ESP.
1285     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) &&
1286         !MF.getRegInfo().constrainRegClass(Src, &X86::GR32_NOSPRegClass))
1287       return 0;
1288
1289     unsigned Opc = is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1290     NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opc))
1291       .addReg(Dest, RegState::Define | getDeadRegState(isDead))
1292       .addReg(0).addImm(1 << ShAmt)
1293       .addReg(Src, getKillRegState(isKill)).addImm(0).addReg(0);
1294     break;
1295   }
1296   case X86::SHL16ri: {
1297     assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown shift instruction!");
1298     // NOTE: LEA doesn't produce flags like shift does, but LLVM never uses
1299     // the flags produced by a shift yet, so this is safe.
1300     unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImm();
1301     if (ShAmt == 0 || ShAmt >= 4) return 0;
1302
1303     if (DisableLEA16)
1304       return is64Bit ? convertToThreeAddressWithLEA(MIOpc, MFI, MBBI, LV) : 0;
1305     NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA16r))
1306       .addReg(Dest, RegState::Define | getDeadRegState(isDead))
1307       .addReg(0).addImm(1 << ShAmt)
1308       .addReg(Src, getKillRegState(isKill))
1309       .addImm(0).addReg(0);
1310     break;
1311   }
1312   default: {
1313     // The following opcodes also sets the condition code register(s). Only
1314     // convert them to equivalent lea if the condition code register def's
1315     // are dead!
1316     if (hasLiveCondCodeDef(MI))
1317       return 0;
1318
1319     switch (MIOpc) {
1320     default: return 0;
1321     case X86::INC64r:
1322     case X86::INC32r:
1323     case X86::INC64_32r: {
1324       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown inc instruction!");
1325       unsigned Opc = MIOpc == X86::INC64r ? X86::LEA64r
1326         : (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r);
1327
1328       // LEA can't handle RSP.
1329       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) &&
1330           !MF.getRegInfo().constrainRegClass(Src,
1331                             MIOpc == X86::INC64r ? X86::GR64_NOSPRegisterClass :
1332                                                    X86::GR32_NOSPRegisterClass))
1333         return 0;
1334
1335       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opc))
1336                               .addReg(Dest, RegState::Define |
1337                                       getDeadRegState(isDead)),
1338                               Src, isKill, 1);
1339       break;
1340     }
1341     case X86::INC16r:
1342     case X86::INC64_16r:
1343       if (DisableLEA16)
1344         return is64Bit ? convertToThreeAddressWithLEA(MIOpc, MFI, MBBI, LV) : 0;
1345       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown inc instruction!");
1346       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA16r))
1347                            .addReg(Dest, RegState::Define |
1348                                    getDeadRegState(isDead)),
1349                            Src, isKill, 1);
1350       break;
1351     case X86::DEC64r:
1352     case X86::DEC32r:
1353     case X86::DEC64_32r: {
1354       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown dec instruction!");
1355       unsigned Opc = MIOpc == X86::DEC64r ? X86::LEA64r
1356         : (is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r);
1357       // LEA can't handle RSP.
1358       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) &&
1359           !MF.getRegInfo().constrainRegClass(Src,
1360                             MIOpc == X86::DEC64r ? X86::GR64_NOSPRegisterClass :
1361                                                    X86::GR32_NOSPRegisterClass))
1362         return 0;
1363
1364       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opc))
1365                               .addReg(Dest, RegState::Define |
1366                                       getDeadRegState(isDead)),
1367                               Src, isKill, -1);
1368       break;
1369     }
1370     case X86::DEC16r:
1371     case X86::DEC64_16r:
1372       if (DisableLEA16)
1373         return is64Bit ? convertToThreeAddressWithLEA(MIOpc, MFI, MBBI, LV) : 0;
1374       assert(MI->getNumOperands() >= 2 && "Unknown dec instruction!");
1375       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA16r))
1376                            .addReg(Dest, RegState::Define |
1377                                    getDeadRegState(isDead)),
1378                            Src, isKill, -1);
1379       break;
1380     case X86::ADD64rr:
1381     case X86::ADD64rr_DB:
1382     case X86::ADD32rr:
1383     case X86::ADD32rr_DB: {
1384       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1385       unsigned Opc;
1386       TargetRegisterClass *RC;
1387       if (MIOpc == X86::ADD64rr || MIOpc == X86::ADD64rr_DB) {
1388         Opc = X86::LEA64r;
1389         RC = X86::GR64_NOSPRegisterClass;
1390       } else {
1391         Opc = is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1392         RC = X86::GR32_NOSPRegisterClass;
1393       }
1394
1395       
1396       unsigned Src2 = MI->getOperand(2).getReg();
1397       bool isKill2 = MI->getOperand(2).isKill();
1398
1399       // LEA can't handle RSP.
1400       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src2) &&
1401           !MF.getRegInfo().constrainRegClass(Src2, RC))
1402         return 0;
1403
1404       NewMI = addRegReg(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opc))
1405                         .addReg(Dest, RegState::Define |
1406                                 getDeadRegState(isDead)),
1407                         Src, isKill, Src2, isKill2);
1408       if (LV && isKill2)
1409         LV->replaceKillInstruction(Src2, MI, NewMI);
1410       break;
1411     }
1412     case X86::ADD16rr:
1413     case X86::ADD16rr_DB: {
1414       if (DisableLEA16)
1415         return is64Bit ? convertToThreeAddressWithLEA(MIOpc, MFI, MBBI, LV) : 0;
1416       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1417       unsigned Src2 = MI->getOperand(2).getReg();
1418       bool isKill2 = MI->getOperand(2).isKill();
1419       NewMI = addRegReg(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA16r))
1420                         .addReg(Dest, RegState::Define |
1421                                 getDeadRegState(isDead)),
1422                         Src, isKill, Src2, isKill2);
1423       if (LV && isKill2)
1424         LV->replaceKillInstruction(Src2, MI, NewMI);
1425       break;
1426     }
1427     case X86::ADD64ri32:
1428     case X86::ADD64ri8:
1429     case X86::ADD64ri32_DB:
1430     case X86::ADD64ri8_DB:
1431       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1432       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA64r))
1433                               .addReg(Dest, RegState::Define |
1434                                       getDeadRegState(isDead)),
1435                               Src, isKill, MI->getOperand(2).getImm());
1436       break;
1437     case X86::ADD32ri:
1438     case X86::ADD32ri8:
1439     case X86::ADD32ri_DB:
1440     case X86::ADD32ri8_DB: {
1441       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1442       unsigned Opc = is64Bit ? X86::LEA64_32r : X86::LEA32r;
1443       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(Opc))
1444                               .addReg(Dest, RegState::Define |
1445                                       getDeadRegState(isDead)),
1446                                 Src, isKill, MI->getOperand(2).getImm());
1447       break;
1448     }
1449     case X86::ADD16ri:
1450     case X86::ADD16ri8:
1451     case X86::ADD16ri_DB:
1452     case X86::ADD16ri8_DB:
1453       if (DisableLEA16)
1454         return is64Bit ? convertToThreeAddressWithLEA(MIOpc, MFI, MBBI, LV) : 0;
1455       assert(MI->getNumOperands() >= 3 && "Unknown add instruction!");
1456       NewMI = addRegOffset(BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(X86::LEA16r))
1457                               .addReg(Dest, RegState::Define |
1458                                       getDeadRegState(isDead)),
1459                               Src, isKill, MI->getOperand(2).getImm());
1460       break;
1461     }
1462   }
1463   }
1464
1465   if (!NewMI) return 0;
1466
1467   if (LV) {  // Update live variables
1468     if (isKill)
1469       LV->replaceKillInstruction(Src, MI, NewMI);
1470     if (isDead)
1471       LV->replaceKillInstruction(Dest, MI, NewMI);
1472   }
1473
1474   MFI->insert(MBBI, NewMI);          // Insert the new inst    
1475   return NewMI;
1476 }
1477
1478 /// commuteInstruction - We have a few instructions that must be hacked on to
1479 /// commute them.
1480 ///
1481 MachineInstr *
1482 X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1483   switch (MI->getOpcode()) {
1484   case X86::SHRD16rri8: // A = SHRD16rri8 B, C, I -> A = SHLD16rri8 C, B, (16-I)
1485   case X86::SHLD16rri8: // A = SHLD16rri8 B, C, I -> A = SHRD16rri8 C, B, (16-I)
1486   case X86::SHRD32rri8: // A = SHRD32rri8 B, C, I -> A = SHLD32rri8 C, B, (32-I)
1487   case X86::SHLD32rri8: // A = SHLD32rri8 B, C, I -> A = SHRD32rri8 C, B, (32-I)
1488   case X86::SHRD64rri8: // A = SHRD64rri8 B, C, I -> A = SHLD64rri8 C, B, (64-I)
1489   case X86::SHLD64rri8:{// A = SHLD64rri8 B, C, I -> A = SHRD64rri8 C, B, (64-I)
1490     unsigned Opc;
1491     unsigned Size;
1492     switch (MI->getOpcode()) {
1493     default: llvm_unreachable("Unreachable!");
1494     case X86::SHRD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHLD16rri8; break;
1495     case X86::SHLD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHRD16rri8; break;
1496     case X86::SHRD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHLD32rri8; break;
1497     case X86::SHLD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHRD32rri8; break;
1498     case X86::SHRD64rri8: Size = 64; Opc = X86::SHLD64rri8; break;
1499     case X86::SHLD64rri8: Size = 64; Opc = X86::SHRD64rri8; break;
1500     }
1501     unsigned Amt = MI->getOperand(3).getImm();
1502     if (NewMI) {
1503       MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1504       MI = MF.CloneMachineInstr(MI);
1505       NewMI = false;
1506     }
1507     MI->setDesc(get(Opc));
1508     MI->getOperand(3).setImm(Size-Amt);
1509     return TargetInstrInfoImpl::commuteInstruction(MI, NewMI);
1510   }
1511   case X86::CMOVB16rr:
1512   case X86::CMOVB32rr:
1513   case X86::CMOVB64rr:
1514   case X86::CMOVAE16rr:
1515   case X86::CMOVAE32rr:
1516   case X86::CMOVAE64rr:
1517   case X86::CMOVE16rr:
1518   case X86::CMOVE32rr:
1519   case X86::CMOVE64rr:
1520   case X86::CMOVNE16rr:
1521   case X86::CMOVNE32rr:
1522   case X86::CMOVNE64rr:
1523   case X86::CMOVBE16rr:
1524   case X86::CMOVBE32rr:
1525   case X86::CMOVBE64rr:
1526   case X86::CMOVA16rr:
1527   case X86::CMOVA32rr:
1528   case X86::CMOVA64rr:
1529   case X86::CMOVL16rr:
1530   case X86::CMOVL32rr:
1531   case X86::CMOVL64rr:
1532   case X86::CMOVGE16rr:
1533   case X86::CMOVGE32rr:
1534   case X86::CMOVGE64rr:
1535   case X86::CMOVLE16rr:
1536   case X86::CMOVLE32rr:
1537   case X86::CMOVLE64rr:
1538   case X86::CMOVG16rr:
1539   case X86::CMOVG32rr:
1540   case X86::CMOVG64rr:
1541   case X86::CMOVS16rr:
1542   case X86::CMOVS32rr:
1543   case X86::CMOVS64rr:
1544   case X86::CMOVNS16rr:
1545   case X86::CMOVNS32rr:
1546   case X86::CMOVNS64rr:
1547   case X86::CMOVP16rr:
1548   case X86::CMOVP32rr:
1549   case X86::CMOVP64rr:
1550   case X86::CMOVNP16rr:
1551   case X86::CMOVNP32rr:
1552   case X86::CMOVNP64rr:
1553   case X86::CMOVO16rr:
1554   case X86::CMOVO32rr:
1555   case X86::CMOVO64rr:
1556   case X86::CMOVNO16rr:
1557   case X86::CMOVNO32rr:
1558   case X86::CMOVNO64rr: {
1559     unsigned Opc = 0;
1560     switch (MI->getOpcode()) {
1561     default: break;
1562     case X86::CMOVB16rr:  Opc = X86::CMOVAE16rr; break;
1563     case X86::CMOVB32rr:  Opc = X86::CMOVAE32rr; break;
1564     case X86::CMOVB64rr:  Opc = X86::CMOVAE64rr; break;
1565     case X86::CMOVAE16rr: Opc = X86::CMOVB16rr; break;
1566     case X86::CMOVAE32rr: Opc = X86::CMOVB32rr; break;
1567     case X86::CMOVAE64rr: Opc = X86::CMOVB64rr; break;
1568     case X86::CMOVE16rr:  Opc = X86::CMOVNE16rr; break;
1569     case X86::CMOVE32rr:  Opc = X86::CMOVNE32rr; break;
1570     case X86::CMOVE64rr:  Opc = X86::CMOVNE64rr; break;
1571     case X86::CMOVNE16rr: Opc = X86::CMOVE16rr; break;
1572     case X86::CMOVNE32rr: Opc = X86::CMOVE32rr; break;
1573     case X86::CMOVNE64rr: Opc = X86::CMOVE64rr; break;
1574     case X86::CMOVBE16rr: Opc = X86::CMOVA16rr; break;
1575     case X86::CMOVBE32rr: Opc = X86::CMOVA32rr; break;
1576     case X86::CMOVBE64rr: Opc = X86::CMOVA64rr; break;
1577     case X86::CMOVA16rr:  Opc = X86::CMOVBE16rr; break;
1578     case X86::CMOVA32rr:  Opc = X86::CMOVBE32rr; break;
1579     case X86::CMOVA64rr:  Opc = X86::CMOVBE64rr; break;
1580     case X86::CMOVL16rr:  Opc = X86::CMOVGE16rr; break;
1581     case X86::CMOVL32rr:  Opc = X86::CMOVGE32rr; break;
1582     case X86::CMOVL64rr:  Opc = X86::CMOVGE64rr; break;
1583     case X86::CMOVGE16rr: Opc = X86::CMOVL16rr; break;
1584     case X86::CMOVGE32rr: Opc = X86::CMOVL32rr; break;
1585     case X86::CMOVGE64rr: Opc = X86::CMOVL64rr; break;
1586     case X86::CMOVLE16rr: Opc = X86::CMOVG16rr; break;
1587     case X86::CMOVLE32rr: Opc = X86::CMOVG32rr; break;
1588     case X86::CMOVLE64rr: Opc = X86::CMOVG64rr; break;
1589     case X86::CMOVG16rr:  Opc = X86::CMOVLE16rr; break;
1590     case X86::CMOVG32rr:  Opc = X86::CMOVLE32rr; break;
1591     case X86::CMOVG64rr:  Opc = X86::CMOVLE64rr; break;
1592     case X86::CMOVS16rr:  Opc = X86::CMOVNS16rr; break;
1593     case X86::CMOVS32rr:  Opc = X86::CMOVNS32rr; break;
1594     case X86::CMOVS64rr:  Opc = X86::CMOVNS64rr; break;
1595     case X86::CMOVNS16rr: Opc = X86::CMOVS16rr; break;
1596     case X86::CMOVNS32rr: Opc = X86::CMOVS32rr; break;
1597     case X86::CMOVNS64rr: Opc = X86::CMOVS64rr; break;
1598     case X86::CMOVP16rr:  Opc = X86::CMOVNP16rr; break;
1599     case X86::CMOVP32rr:  Opc = X86::CMOVNP32rr; break;
1600     case X86::CMOVP64rr:  Opc = X86::CMOVNP64rr; break;
1601     case X86::CMOVNP16rr: Opc = X86::CMOVP16rr; break;
1602     case X86::CMOVNP32rr: Opc = X86::CMOVP32rr; break;
1603     case X86::CMOVNP64rr: Opc = X86::CMOVP64rr; break;
1604     case X86::CMOVO16rr:  Opc = X86::CMOVNO16rr; break;
1605     case X86::CMOVO32rr:  Opc = X86::CMOVNO32rr; break;
1606     case X86::CMOVO64rr:  Opc = X86::CMOVNO64rr; break;
1607     case X86::CMOVNO16rr: Opc = X86::CMOVO16rr; break;
1608     case X86::CMOVNO32rr: Opc = X86::CMOVO32rr; break;
1609     case X86::CMOVNO64rr: Opc = X86::CMOVO64rr; break;
1610     }
1611     if (NewMI) {
1612       MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1613       MI = MF.CloneMachineInstr(MI);
1614       NewMI = false;
1615     }
1616     MI->setDesc(get(Opc));
1617     // Fallthrough intended.
1618   }
1619   default:
1620     return TargetInstrInfoImpl::commuteInstruction(MI, NewMI);
1621   }
1622 }
1623
1624 static X86::CondCode GetCondFromBranchOpc(unsigned BrOpc) {
1625   switch (BrOpc) {
1626   default: return X86::COND_INVALID;
1627   case X86::JE_4:  return X86::COND_E;
1628   case X86::JNE_4: return X86::COND_NE;
1629   case X86::JL_4:  return X86::COND_L;
1630   case X86::JLE_4: return X86::COND_LE;
1631   case X86::JG_4:  return X86::COND_G;
1632   case X86::JGE_4: return X86::COND_GE;
1633   case X86::JB_4:  return X86::COND_B;
1634   case X86::JBE_4: return X86::COND_BE;
1635   case X86::JA_4:  return X86::COND_A;
1636   case X86::JAE_4: return X86::COND_AE;
1637   case X86::JS_4:  return X86::COND_S;
1638   case X86::JNS_4: return X86::COND_NS;
1639   case X86::JP_4:  return X86::COND_P;
1640   case X86::JNP_4: return X86::COND_NP;
1641   case X86::JO_4:  return X86::COND_O;
1642   case X86::JNO_4: return X86::COND_NO;
1643   }
1644 }
1645
1646 unsigned X86::GetCondBranchFromCond(X86::CondCode CC) {
1647   switch (CC) {
1648   default: llvm_unreachable("Illegal condition code!");
1649   case X86::COND_E:  return X86::JE_4;
1650   case X86::COND_NE: return X86::JNE_4;
1651   case X86::COND_L:  return X86::JL_4;
1652   case X86::COND_LE: return X86::JLE_4;
1653   case X86::COND_G:  return X86::JG_4;
1654   case X86::COND_GE: return X86::JGE_4;
1655   case X86::COND_B:  return X86::JB_4;
1656   case X86::COND_BE: return X86::JBE_4;
1657   case X86::COND_A:  return X86::JA_4;
1658   case X86::COND_AE: return X86::JAE_4;
1659   case X86::COND_S:  return X86::JS_4;
1660   case X86::COND_NS: return X86::JNS_4;
1661   case X86::COND_P:  return X86::JP_4;
1662   case X86::COND_NP: return X86::JNP_4;
1663   case X86::COND_O:  return X86::JO_4;
1664   case X86::COND_NO: return X86::JNO_4;
1665   }
1666 }
1667
1668 /// GetOppositeBranchCondition - Return the inverse of the specified condition,
1669 /// e.g. turning COND_E to COND_NE.
1670 X86::CondCode X86::GetOppositeBranchCondition(X86::CondCode CC) {
1671   switch (CC) {
1672   default: llvm_unreachable("Illegal condition code!");
1673   case X86::COND_E:  return X86::COND_NE;
1674   case X86::COND_NE: return X86::COND_E;
1675   case X86::COND_L:  return X86::COND_GE;
1676   case X86::COND_LE: return X86::COND_G;
1677   case X86::COND_G:  return X86::COND_LE;
1678   case X86::COND_GE: return X86::COND_L;
1679   case X86::COND_B:  return X86::COND_AE;
1680   case X86::COND_BE: return X86::COND_A;
1681   case X86::COND_A:  return X86::COND_BE;
1682   case X86::COND_AE: return X86::COND_B;
1683   case X86::COND_S:  return X86::COND_NS;
1684   case X86::COND_NS: return X86::COND_S;
1685   case X86::COND_P:  return X86::COND_NP;
1686   case X86::COND_NP: return X86::COND_P;
1687   case X86::COND_O:  return X86::COND_NO;
1688   case X86::COND_NO: return X86::COND_O;
1689   }
1690 }
1691
1692 bool X86InstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
1693   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1694   if (!TID.isTerminator()) return false;
1695   
1696   // Conditional branch is a special case.
1697   if (TID.isBranch() && !TID.isBarrier())
1698     return true;
1699   if (!TID.isPredicable())
1700     return true;
1701   return !isPredicated(MI);
1702 }
1703
1704 bool X86InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB, 
1705                                  MachineBasicBlock *&TBB,
1706                                  MachineBasicBlock *&FBB,
1707                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1708                                  bool AllowModify) const {
1709   // Start from the bottom of the block and work up, examining the
1710   // terminator instructions.
1711   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
1712   MachineBasicBlock::iterator UnCondBrIter = MBB.end();
1713   while (I != MBB.begin()) {
1714     --I;
1715     if (I->isDebugValue())
1716       continue;
1717
1718     // Working from the bottom, when we see a non-terminator instruction, we're
1719     // done.
1720     if (!isUnpredicatedTerminator(I))
1721       break;
1722
1723     // A terminator that isn't a branch can't easily be handled by this
1724     // analysis.
1725     if (!I->getDesc().isBranch())
1726       return true;
1727
1728     // Handle unconditional branches.
1729     if (I->getOpcode() == X86::JMP_4) {
1730       UnCondBrIter = I;
1731
1732       if (!AllowModify) {
1733         TBB = I->getOperand(0).getMBB();
1734         continue;
1735       }
1736
1737       // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
1738       while (llvm::next(I) != MBB.end())
1739         llvm::next(I)->eraseFromParent();
1740
1741       Cond.clear();
1742       FBB = 0;
1743
1744       // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
1745       if (MBB.isLayoutSuccessor(I->getOperand(0).getMBB())) {
1746         TBB = 0;
1747         I->eraseFromParent();
1748         I = MBB.end();
1749         UnCondBrIter = MBB.end();
1750         continue;
1751       }
1752
1753       // TBB is used to indicate the unconditional destination.
1754       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
1755       continue;
1756     }
1757
1758     // Handle conditional branches.
1759     X86::CondCode BranchCode = GetCondFromBranchOpc(I->getOpcode());
1760     if (BranchCode == X86::COND_INVALID)
1761       return true;  // Can't handle indirect branch.
1762
1763     // Working from the bottom, handle the first conditional branch.
1764     if (Cond.empty()) {
1765       MachineBasicBlock *TargetBB = I->getOperand(0).getMBB();
1766       if (AllowModify && UnCondBrIter != MBB.end() &&
1767           MBB.isLayoutSuccessor(TargetBB)) {
1768         // If we can modify the code and it ends in something like:
1769         //
1770         //     jCC L1
1771         //     jmp L2
1772         //   L1:
1773         //     ...
1774         //   L2:
1775         //
1776         // Then we can change this to:
1777         //
1778         //     jnCC L2
1779         //   L1:
1780         //     ...
1781         //   L2:
1782         //
1783         // Which is a bit more efficient.
1784         // We conditionally jump to the fall-through block.
1785         BranchCode = GetOppositeBranchCondition(BranchCode);
1786         unsigned JNCC = GetCondBranchFromCond(BranchCode);
1787         MachineBasicBlock::iterator OldInst = I;
1788
1789         BuildMI(MBB, UnCondBrIter, MBB.findDebugLoc(I), get(JNCC))
1790           .addMBB(UnCondBrIter->getOperand(0).getMBB());
1791         BuildMI(MBB, UnCondBrIter, MBB.findDebugLoc(I), get(X86::JMP_4))
1792           .addMBB(TargetBB);
1793         MBB.addSuccessor(TargetBB);
1794
1795         OldInst->eraseFromParent();
1796         UnCondBrIter->eraseFromParent();
1797
1798         // Restart the analysis.
1799         UnCondBrIter = MBB.end();
1800         I = MBB.end();
1801         continue;
1802       }
1803
1804       FBB = TBB;
1805       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
1806       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(BranchCode));
1807       continue;
1808     }
1809
1810     // Handle subsequent conditional branches. Only handle the case where all
1811     // conditional branches branch to the same destination and their condition
1812     // opcodes fit one of the special multi-branch idioms.
1813     assert(Cond.size() == 1);
1814     assert(TBB);
1815
1816     // Only handle the case where all conditional branches branch to the same
1817     // destination.
1818     if (TBB != I->getOperand(0).getMBB())
1819       return true;
1820
1821     // If the conditions are the same, we can leave them alone.
1822     X86::CondCode OldBranchCode = (X86::CondCode)Cond[0].getImm();
1823     if (OldBranchCode == BranchCode)
1824       continue;
1825
1826     // If they differ, see if they fit one of the known patterns. Theoretically,
1827     // we could handle more patterns here, but we shouldn't expect to see them
1828     // if instruction selection has done a reasonable job.
1829     if ((OldBranchCode == X86::COND_NP &&
1830          BranchCode == X86::COND_E) ||
1831         (OldBranchCode == X86::COND_E &&
1832          BranchCode == X86::COND_NP))
1833       BranchCode = X86::COND_NP_OR_E;
1834     else if ((OldBranchCode == X86::COND_P &&
1835               BranchCode == X86::COND_NE) ||
1836              (OldBranchCode == X86::COND_NE &&
1837               BranchCode == X86::COND_P))
1838       BranchCode = X86::COND_NE_OR_P;
1839     else
1840       return true;
1841
1842     // Update the MachineOperand.
1843     Cond[0].setImm(BranchCode);
1844   }
1845
1846   return false;
1847 }
1848
1849 unsigned X86InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
1850   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
1851   unsigned Count = 0;
1852
1853   while (I != MBB.begin()) {
1854     --I;
1855     if (I->isDebugValue())
1856       continue;
1857     if (I->getOpcode() != X86::JMP_4 &&
1858         GetCondFromBranchOpc(I->getOpcode()) == X86::COND_INVALID)
1859       break;
1860     // Remove the branch.
1861     I->eraseFromParent();
1862     I = MBB.end();
1863     ++Count;
1864   }
1865   
1866   return Count;
1867 }
1868
1869 unsigned
1870 X86InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
1871                            MachineBasicBlock *FBB,
1872                            const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1873                            DebugLoc DL) const {
1874   // Shouldn't be a fall through.
1875   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
1876   assert((Cond.size() == 1 || Cond.size() == 0) &&
1877          "X86 branch conditions have one component!");
1878
1879   if (Cond.empty()) {
1880     // Unconditional branch?
1881     assert(!FBB && "Unconditional branch with multiple successors!");
1882     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JMP_4)).addMBB(TBB);
1883     return 1;
1884   }
1885
1886   // Conditional branch.
1887   unsigned Count = 0;
1888   X86::CondCode CC = (X86::CondCode)Cond[0].getImm();
1889   switch (CC) {
1890   case X86::COND_NP_OR_E:
1891     // Synthesize NP_OR_E with two branches.
1892     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JNP_4)).addMBB(TBB);
1893     ++Count;
1894     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JE_4)).addMBB(TBB);
1895     ++Count;
1896     break;
1897   case X86::COND_NE_OR_P:
1898     // Synthesize NE_OR_P with two branches.
1899     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JNE_4)).addMBB(TBB);
1900     ++Count;
1901     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JP_4)).addMBB(TBB);
1902     ++Count;
1903     break;
1904   default: {
1905     unsigned Opc = GetCondBranchFromCond(CC);
1906     BuildMI(&MBB, DL, get(Opc)).addMBB(TBB);
1907     ++Count;
1908   }
1909   }
1910   if (FBB) {
1911     // Two-way Conditional branch. Insert the second branch.
1912     BuildMI(&MBB, DL, get(X86::JMP_4)).addMBB(FBB);
1913     ++Count;
1914   }
1915   return Count;
1916 }
1917
1918 /// isHReg - Test if the given register is a physical h register.
1919 static bool isHReg(unsigned Reg) {
1920   return X86::GR8_ABCD_HRegClass.contains(Reg);
1921 }
1922
1923 // Try and copy between VR128/VR64 and GR64 registers.
1924 static unsigned CopyToFromAsymmetricReg(unsigned DestReg, unsigned SrcReg) {
1925   // SrcReg(VR128) -> DestReg(GR64)
1926   // SrcReg(VR64)  -> DestReg(GR64)
1927   // SrcReg(GR64)  -> DestReg(VR128)
1928   // SrcReg(GR64)  -> DestReg(VR64)
1929
1930   if (X86::GR64RegClass.contains(DestReg)) {
1931     if (X86::VR128RegClass.contains(SrcReg)) {
1932       // Copy from a VR128 register to a GR64 register.
1933       return X86::MOVPQIto64rr;
1934     } else if (X86::VR64RegClass.contains(SrcReg)) {
1935       // Copy from a VR64 register to a GR64 register.
1936       return X86::MOVSDto64rr;
1937     }
1938   } else if (X86::GR64RegClass.contains(SrcReg)) {
1939     // Copy from a GR64 register to a VR128 register.
1940     if (X86::VR128RegClass.contains(DestReg))
1941       return X86::MOV64toPQIrr;
1942     // Copy from a GR64 register to a VR64 register.
1943     else if (X86::VR64RegClass.contains(DestReg))
1944       return X86::MOV64toSDrr;
1945   }
1946
1947   return 0;
1948 }
1949
1950 void X86InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
1951                                MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
1952                                unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
1953                                bool KillSrc) const {
1954   // First deal with the normal symmetric copies.
1955   unsigned Opc = 0;
1956   if (X86::GR64RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
1957     Opc = X86::MOV64rr;
1958   else if (X86::GR32RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
1959     Opc = X86::MOV32rr;
1960   else if (X86::GR16RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
1961     Opc = X86::MOV16rr;
1962   else if (X86::GR8RegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
1963     // Copying to or from a physical H register on x86-64 requires a NOREX
1964     // move.  Otherwise use a normal move.
1965     if ((isHReg(DestReg) || isHReg(SrcReg)) &&
1966         TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
1967       Opc = X86::MOV8rr_NOREX;
1968     else
1969       Opc = X86::MOV8rr;
1970   } else if (X86::VR128RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
1971     Opc = X86::MOVAPSrr;
1972   else if (X86::VR64RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
1973     Opc = X86::MMX_MOVQ64rr;
1974   else
1975     Opc = CopyToFromAsymmetricReg(DestReg, SrcReg);
1976
1977   if (Opc) {
1978     BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opc), DestReg)
1979       .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
1980     return;
1981   }
1982
1983   // Moving EFLAGS to / from another register requires a push and a pop.
1984   if (SrcReg == X86::EFLAGS) {
1985     if (X86::GR64RegClass.contains(DestReg)) {
1986       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::PUSHF64));
1987       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::POP64r), DestReg);
1988       return;
1989     } else if (X86::GR32RegClass.contains(DestReg)) {
1990       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::PUSHF32));
1991       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::POP32r), DestReg);
1992       return;
1993     }
1994   }
1995   if (DestReg == X86::EFLAGS) {
1996     if (X86::GR64RegClass.contains(SrcReg)) {
1997       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::PUSH64r))
1998         .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
1999       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::POPF64));
2000       return;
2001     } else if (X86::GR32RegClass.contains(SrcReg)) {
2002       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::PUSH32r))
2003         .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
2004       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::POPF32));
2005       return;
2006     }
2007   }
2008
2009   DEBUG(dbgs() << "Cannot copy " << RI.getName(SrcReg)
2010                << " to " << RI.getName(DestReg) << '\n');
2011   llvm_unreachable("Cannot emit physreg copy instruction");
2012 }
2013
2014 static unsigned getLoadStoreRegOpcode(unsigned Reg,
2015                                       const TargetRegisterClass *RC,
2016                                       bool isStackAligned,
2017                                       const TargetMachine &TM,
2018                                       bool load) {
2019   switch (RC->getID()) {
2020   default:
2021     llvm_unreachable("Unknown regclass");
2022   case X86::GR64RegClassID:
2023   case X86::GR64_ABCDRegClassID:
2024   case X86::GR64_NOREXRegClassID:
2025   case X86::GR64_NOREX_NOSPRegClassID:
2026   case X86::GR64_NOSPRegClassID:
2027   case X86::GR64_TCRegClassID:
2028     return load ? X86::MOV64rm : X86::MOV64mr;
2029   case X86::GR32RegClassID:
2030   case X86::GR32_ABCDRegClassID:
2031   case X86::GR32_ADRegClassID:
2032   case X86::GR32_NOREXRegClassID:
2033   case X86::GR32_NOSPRegClassID:
2034   case X86::GR32_TCRegClassID:
2035     return load ? X86::MOV32rm : X86::MOV32mr;
2036   case X86::GR16RegClassID:
2037   case X86::GR16_ABCDRegClassID:
2038   case X86::GR16_NOREXRegClassID:
2039     return load ? X86::MOV16rm : X86::MOV16mr;
2040   case X86::GR8RegClassID:
2041     // Copying to or from a physical H register on x86-64 requires a NOREX
2042     // move.  Otherwise use a normal move.
2043     if (isHReg(Reg) &&
2044         TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
2045       return load ? X86::MOV8rm_NOREX : X86::MOV8mr_NOREX;
2046     else
2047       return load ? X86::MOV8rm : X86::MOV8mr;
2048   case X86::GR8_ABCD_LRegClassID:
2049   case X86::GR8_NOREXRegClassID:
2050     return load ? X86::MOV8rm :X86::MOV8mr;
2051   case X86::GR8_ABCD_HRegClassID:
2052     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
2053       return load ? X86::MOV8rm_NOREX : X86::MOV8mr_NOREX;
2054     else
2055       return load ? X86::MOV8rm : X86::MOV8mr;
2056   case X86::RFP80RegClassID:
2057     return load ? X86::LD_Fp80m : X86::ST_FpP80m;
2058   case X86::RFP64RegClassID:
2059     return load ? X86::LD_Fp64m : X86::ST_Fp64m;
2060   case X86::RFP32RegClassID:
2061     return load ? X86::LD_Fp32m : X86::ST_Fp32m;
2062   case X86::FR32RegClassID:
2063     return load ? X86::MOVSSrm : X86::MOVSSmr;
2064   case X86::FR64RegClassID:
2065     return load ? X86::MOVSDrm : X86::MOVSDmr;
2066   case X86::VR128RegClassID:
2067     // If stack is realigned we can use aligned stores.
2068     if (isStackAligned)
2069       return load ? X86::MOVAPSrm : X86::MOVAPSmr;
2070     else
2071       return load ? X86::MOVUPSrm : X86::MOVUPSmr;
2072   case X86::VR64RegClassID:
2073     return load ? X86::MMX_MOVQ64rm : X86::MMX_MOVQ64mr;
2074   }
2075 }
2076
2077 static unsigned getStoreRegOpcode(unsigned SrcReg,
2078                                   const TargetRegisterClass *RC,
2079                                   bool isStackAligned,
2080                                   TargetMachine &TM) {
2081   return getLoadStoreRegOpcode(SrcReg, RC, isStackAligned, TM, false);
2082 }
2083
2084
2085 static unsigned getLoadRegOpcode(unsigned DestReg,
2086                                  const TargetRegisterClass *RC,
2087                                  bool isStackAligned,
2088                                  const TargetMachine &TM) {
2089   return getLoadStoreRegOpcode(DestReg, RC, isStackAligned, TM, true);
2090 }
2091
2092 void X86InstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
2093                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
2094                                        unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
2095                                        const TargetRegisterClass *RC,
2096                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
2097   const MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2098   assert(MF.getFrameInfo()->getObjectSize(FrameIdx) >= RC->getSize() &&
2099          "Stack slot too small for store");
2100   bool isAligned = (RI.getStackAlignment() >= 16) || RI.canRealignStack(MF);
2101   unsigned Opc = getStoreRegOpcode(SrcReg, RC, isAligned, TM);
2102   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
2103   addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opc)), FrameIdx)
2104     .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill));
2105 }
2106
2107 void X86InstrInfo::storeRegToAddr(MachineFunction &MF, unsigned SrcReg,
2108                                   bool isKill,
2109                                   SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
2110                                   const TargetRegisterClass *RC,
2111                                   MachineInstr::mmo_iterator MMOBegin,
2112                                   MachineInstr::mmo_iterator MMOEnd,
2113                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
2114   bool isAligned = MMOBegin != MMOEnd && (*MMOBegin)->getAlignment() >= 16;
2115   unsigned Opc = getStoreRegOpcode(SrcReg, RC, isAligned, TM);
2116   DebugLoc DL;
2117   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(Opc));
2118   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
2119     MIB.addOperand(Addr[i]);
2120   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill));
2121   (*MIB).setMemRefs(MMOBegin, MMOEnd);
2122   NewMIs.push_back(MIB);
2123 }
2124
2125
2126 void X86InstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
2127                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
2128                                         unsigned DestReg, int FrameIdx,
2129                                         const TargetRegisterClass *RC,
2130                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
2131   const MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2132   bool isAligned = (RI.getStackAlignment() >= 16) || RI.canRealignStack(MF);
2133   unsigned Opc = getLoadRegOpcode(DestReg, RC, isAligned, TM);
2134   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
2135   addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opc), DestReg), FrameIdx);
2136 }
2137
2138 void X86InstrInfo::loadRegFromAddr(MachineFunction &MF, unsigned DestReg,
2139                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
2140                                  const TargetRegisterClass *RC,
2141                                  MachineInstr::mmo_iterator MMOBegin,
2142                                  MachineInstr::mmo_iterator MMOEnd,
2143                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
2144   bool isAligned = MMOBegin != MMOEnd && (*MMOBegin)->getAlignment() >= 16;
2145   unsigned Opc = getLoadRegOpcode(DestReg, RC, isAligned, TM);
2146   DebugLoc DL;
2147   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(Opc), DestReg);
2148   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
2149     MIB.addOperand(Addr[i]);
2150   (*MIB).setMemRefs(MMOBegin, MMOEnd);
2151   NewMIs.push_back(MIB);
2152 }
2153
2154 bool X86InstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
2155                                              MachineBasicBlock::iterator MI,
2156                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
2157                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
2158   if (CSI.empty())
2159     return false;
2160
2161   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
2162
2163   bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
2164   bool isWin64 = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isTargetWin64();
2165   unsigned SlotSize = is64Bit ? 8 : 4;
2166
2167   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2168   unsigned FPReg = RI.getFrameRegister(MF);
2169   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2170   unsigned CalleeFrameSize = 0;
2171   
2172   unsigned Opc = is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
2173   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
2174     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
2175     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
2176     MBB.addLiveIn(Reg);
2177     if (Reg == FPReg)
2178       // X86RegisterInfo::emitPrologue will handle spilling of frame register.
2179       continue;
2180     if (!X86::VR128RegClass.contains(Reg) && !isWin64) {
2181       CalleeFrameSize += SlotSize;
2182       BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill);
2183     } else {
2184       const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
2185       storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i-1].getFrameIdx(),
2186                           RC, &RI);
2187     }
2188   }
2189
2190   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeFrameSize);
2191   return true;
2192 }
2193
2194 bool X86InstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
2195                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
2196                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
2197                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
2198   if (CSI.empty())
2199     return false;
2200
2201   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
2202
2203   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2204   unsigned FPReg = RI.getFrameRegister(MF);
2205   bool is64Bit = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
2206   bool isWin64 = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isTargetWin64();
2207   unsigned Opc = is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r;
2208   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
2209     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
2210     if (Reg == FPReg)
2211       // X86RegisterInfo::emitEpilogue will handle restoring of frame register.
2212       continue;
2213     if (!X86::VR128RegClass.contains(Reg) && !isWin64) {
2214       BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opc), Reg);
2215     } else {
2216       const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
2217       loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(),
2218                            RC, &RI);
2219     }
2220   }
2221   return true;
2222 }
2223
2224 MachineInstr*
2225 X86InstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
2226                                        int FrameIx, uint64_t Offset,
2227                                        const MDNode *MDPtr,
2228                                        DebugLoc DL) const {
2229   X86AddressMode AM;
2230   AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
2231   AM.Base.FrameIndex = FrameIx;
2232   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(X86::DBG_VALUE));
2233   addFullAddress(MIB, AM).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
2234   return &*MIB;
2235 }
2236
2237 static MachineInstr *FuseTwoAddrInst(MachineFunction &MF, unsigned Opcode,
2238                                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &MOs,
2239                                      MachineInstr *MI,
2240                                      const TargetInstrInfo &TII) {
2241   // Create the base instruction with the memory operand as the first part.
2242   MachineInstr *NewMI = MF.CreateMachineInstr(TII.get(Opcode),
2243                                               MI->getDebugLoc(), true);
2244   MachineInstrBuilder MIB(NewMI);
2245   unsigned NumAddrOps = MOs.size();
2246   for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
2247     MIB.addOperand(MOs[i]);
2248   if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
2249     addOffset(MIB, 0);
2250   
2251   // Loop over the rest of the ri operands, converting them over.
2252   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands()-2;
2253   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
2254     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i+2);
2255     MIB.addOperand(MO);
2256   }
2257   for (unsigned i = NumOps+2, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2258     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2259     MIB.addOperand(MO);
2260   }
2261   return MIB;
2262 }
2263
2264 static MachineInstr *FuseInst(MachineFunction &MF,
2265                               unsigned Opcode, unsigned OpNo,
2266                               const SmallVectorImpl<MachineOperand> &MOs,
2267                               MachineInstr *MI, const TargetInstrInfo &TII) {
2268   MachineInstr *NewMI = MF.CreateMachineInstr(TII.get(Opcode),
2269                                               MI->getDebugLoc(), true);
2270   MachineInstrBuilder MIB(NewMI);
2271   
2272   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2273     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2274     if (i == OpNo) {
2275       assert(MO.isReg() && "Expected to fold into reg operand!");
2276       unsigned NumAddrOps = MOs.size();
2277       for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
2278         MIB.addOperand(MOs[i]);
2279       if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
2280         addOffset(MIB, 0);
2281     } else {
2282       MIB.addOperand(MO);
2283     }
2284   }
2285   return MIB;
2286 }
2287
2288 static MachineInstr *MakeM0Inst(const TargetInstrInfo &TII, unsigned Opcode,
2289                                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &MOs,
2290                                 MachineInstr *MI) {
2291   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
2292   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), TII.get(Opcode));
2293
2294   unsigned NumAddrOps = MOs.size();
2295   for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
2296     MIB.addOperand(MOs[i]);
2297   if (NumAddrOps < 4)  // FrameIndex only
2298     addOffset(MIB, 0);
2299   return MIB.addImm(0);
2300 }
2301
2302 MachineInstr*
2303 X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
2304                                     MachineInstr *MI, unsigned i,
2305                                     const SmallVectorImpl<MachineOperand> &MOs,
2306                                     unsigned Size, unsigned Align) const {
2307   const DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> > *OpcodeTablePtr = 0;
2308   bool isTwoAddrFold = false;
2309   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands();
2310   bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
2311     MI->getDesc().getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
2312
2313   MachineInstr *NewMI = NULL;
2314   // Folding a memory location into the two-address part of a two-address
2315   // instruction is different than folding it other places.  It requires
2316   // replacing the *two* registers with the memory location.
2317   if (isTwoAddr && NumOps >= 2 && i < 2 &&
2318       MI->getOperand(0).isReg() &&
2319       MI->getOperand(1).isReg() &&
2320       MI->getOperand(0).getReg() == MI->getOperand(1).getReg()) { 
2321     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2Addr;
2322     isTwoAddrFold = true;
2323   } else if (i == 0) { // If operand 0
2324     if (MI->getOpcode() == X86::MOV64r0)
2325       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV64mi32, MOs, MI);
2326     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV32r0)
2327       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV32mi, MOs, MI);
2328     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV16r0)
2329       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV16mi, MOs, MI);
2330     else if (MI->getOpcode() == X86::MOV8r0)
2331       NewMI = MakeM0Inst(*this, X86::MOV8mi, MOs, MI);
2332     if (NewMI)
2333       return NewMI;
2334     
2335     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable0;
2336   } else if (i == 1) {
2337     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable1;
2338   } else if (i == 2) {
2339     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2;
2340   }
2341   
2342   // If table selected...
2343   if (OpcodeTablePtr) {
2344     // Find the Opcode to fuse
2345     DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> >::const_iterator I =
2346       OpcodeTablePtr->find(MI->getOpcode());
2347     if (I != OpcodeTablePtr->end()) {
2348       unsigned Opcode = I->second.first;
2349       unsigned MinAlign = I->second.second;
2350       if (Align < MinAlign)
2351         return NULL;
2352       bool NarrowToMOV32rm = false;
2353       if (Size) {
2354         unsigned RCSize =  MI->getDesc().OpInfo[i].getRegClass(&RI)->getSize();
2355         if (Size < RCSize) {
2356           // Check if it's safe to fold the load. If the size of the object is
2357           // narrower than the load width, then it's not.
2358           if (Opcode != X86::MOV64rm || RCSize != 8 || Size != 4)
2359             return NULL;
2360           // If this is a 64-bit load, but the spill slot is 32, then we can do
2361           // a 32-bit load which is implicitly zero-extended. This likely is due
2362           // to liveintervalanalysis remat'ing a load from stack slot.
2363           if (MI->getOperand(0).getSubReg() || MI->getOperand(1).getSubReg())
2364             return NULL;
2365           Opcode = X86::MOV32rm;
2366           NarrowToMOV32rm = true;
2367         }
2368       }
2369
2370       if (isTwoAddrFold)
2371         NewMI = FuseTwoAddrInst(MF, Opcode, MOs, MI, *this);
2372       else
2373         NewMI = FuseInst(MF, Opcode, i, MOs, MI, *this);
2374
2375       if (NarrowToMOV32rm) {
2376         // If this is the special case where we use a MOV32rm to load a 32-bit
2377         // value and zero-extend the top bits. Change the destination register
2378         // to a 32-bit one.
2379         unsigned DstReg = NewMI->getOperand(0).getReg();
2380         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
2381           NewMI->getOperand(0).setReg(RI.getSubReg(DstReg,
2382                                                    X86::sub_32bit));
2383         else
2384           NewMI->getOperand(0).setSubReg(X86::sub_32bit);
2385       }
2386       return NewMI;
2387     }
2388   }
2389   
2390   // No fusion 
2391   if (PrintFailedFusing && !MI->isCopy())
2392     dbgs() << "We failed to fuse operand " << i << " in " << *MI;
2393   return NULL;
2394 }
2395
2396
2397 MachineInstr* X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
2398                                                   MachineInstr *MI,
2399                                            const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
2400                                                   int FrameIndex) const {
2401   // Check switch flag 
2402   if (NoFusing) return NULL;
2403
2404   if (!MF.getFunction()->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize))
2405     switch (MI->getOpcode()) {
2406     case X86::CVTSD2SSrr:
2407     case X86::Int_CVTSD2SSrr:
2408     case X86::CVTSS2SDrr:
2409     case X86::Int_CVTSS2SDrr:
2410     case X86::RCPSSr:
2411     case X86::RCPSSr_Int:
2412     case X86::ROUNDSDr:
2413     case X86::ROUNDSSr:
2414     case X86::RSQRTSSr:
2415     case X86::RSQRTSSr_Int:
2416     case X86::SQRTSSr:
2417     case X86::SQRTSSr_Int:
2418       return 0;
2419     }
2420
2421   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2422   unsigned Size = MFI->getObjectSize(FrameIndex);
2423   unsigned Alignment = MFI->getObjectAlignment(FrameIndex);
2424   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
2425     unsigned NewOpc = 0;
2426     unsigned RCSize = 0;
2427     switch (MI->getOpcode()) {
2428     default: return NULL;
2429     case X86::TEST8rr:  NewOpc = X86::CMP8ri; RCSize = 1; break;
2430     case X86::TEST16rr: NewOpc = X86::CMP16ri8; RCSize = 2; break;
2431     case X86::TEST32rr: NewOpc = X86::CMP32ri8; RCSize = 4; break;
2432     case X86::TEST64rr: NewOpc = X86::CMP64ri8; RCSize = 8; break;
2433     }
2434     // Check if it's safe to fold the load. If the size of the object is
2435     // narrower than the load width, then it's not.
2436     if (Size < RCSize)
2437       return NULL;
2438     // Change to CMPXXri r, 0 first.
2439     MI->setDesc(get(NewOpc));
2440     MI->getOperand(1).ChangeToImmediate(0);
2441   } else if (Ops.size() != 1)
2442     return NULL;
2443
2444   SmallVector<MachineOperand,4> MOs;
2445   MOs.push_back(MachineOperand::CreateFI(FrameIndex));
2446   return foldMemoryOperandImpl(MF, MI, Ops[0], MOs, Size, Alignment);
2447 }
2448
2449 MachineInstr* X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
2450                                                   MachineInstr *MI,
2451                                            const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
2452                                                   MachineInstr *LoadMI) const {
2453   // Check switch flag 
2454   if (NoFusing) return NULL;
2455
2456   if (!MF.getFunction()->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize))
2457     switch (MI->getOpcode()) {
2458     case X86::CVTSD2SSrr:
2459     case X86::Int_CVTSD2SSrr:
2460     case X86::CVTSS2SDrr:
2461     case X86::Int_CVTSS2SDrr:
2462     case X86::RCPSSr:
2463     case X86::RCPSSr_Int:
2464     case X86::ROUNDSDr:
2465     case X86::ROUNDSSr:
2466     case X86::RSQRTSSr:
2467     case X86::RSQRTSSr_Int:
2468     case X86::SQRTSSr:
2469     case X86::SQRTSSr_Int:
2470       return 0;
2471     }
2472
2473   // Determine the alignment of the load.
2474   unsigned Alignment = 0;
2475   if (LoadMI->hasOneMemOperand())
2476     Alignment = (*LoadMI->memoperands_begin())->getAlignment();
2477   else
2478     switch (LoadMI->getOpcode()) {
2479     case X86::AVX_SET0PSY:
2480     case X86::AVX_SET0PDY:
2481       Alignment = 32;
2482       break;
2483     case X86::V_SET0PS:
2484     case X86::V_SET0PD:
2485     case X86::V_SET0PI:
2486     case X86::V_SETALLONES:
2487     case X86::AVX_SET0PS:
2488     case X86::AVX_SET0PD:
2489     case X86::AVX_SET0PI:
2490       Alignment = 16;
2491       break;
2492     case X86::FsFLD0SD:
2493       Alignment = 8;
2494       break;
2495     case X86::FsFLD0SS:
2496       Alignment = 4;
2497       break;
2498     default:
2499       llvm_unreachable("Don't know how to fold this instruction!");
2500     }
2501   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
2502     unsigned NewOpc = 0;
2503     switch (MI->getOpcode()) {
2504     default: return NULL;
2505     case X86::TEST8rr:  NewOpc = X86::CMP8ri; break;
2506     case X86::TEST16rr: NewOpc = X86::CMP16ri8; break;
2507     case X86::TEST32rr: NewOpc = X86::CMP32ri8; break;
2508     case X86::TEST64rr: NewOpc = X86::CMP64ri8; break;
2509     }
2510     // Change to CMPXXri r, 0 first.
2511     MI->setDesc(get(NewOpc));
2512     MI->getOperand(1).ChangeToImmediate(0);
2513   } else if (Ops.size() != 1)
2514     return NULL;
2515
2516   // Make sure the subregisters match.
2517   // Otherwise we risk changing the size of the load.
2518   if (LoadMI->getOperand(0).getSubReg() != MI->getOperand(Ops[0]).getSubReg())
2519     return NULL;
2520
2521   SmallVector<MachineOperand,X86::AddrNumOperands> MOs;
2522   switch (LoadMI->getOpcode()) {
2523   case X86::V_SET0PS:
2524   case X86::V_SET0PD:
2525   case X86::V_SET0PI:
2526   case X86::V_SETALLONES:
2527   case X86::AVX_SET0PS:
2528   case X86::AVX_SET0PD:
2529   case X86::AVX_SET0PI:
2530   case X86::AVX_SET0PSY:
2531   case X86::AVX_SET0PDY:
2532   case X86::FsFLD0SD:
2533   case X86::FsFLD0SS: {
2534     // Folding a V_SET0P? or V_SETALLONES as a load, to ease register pressure.
2535     // Create a constant-pool entry and operands to load from it.
2536
2537     // Medium and large mode can't fold loads this way.
2538     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small &&
2539         TM.getCodeModel() != CodeModel::Kernel)
2540       return NULL;
2541
2542     // x86-32 PIC requires a PIC base register for constant pools.
2543     unsigned PICBase = 0;
2544     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
2545       if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
2546         PICBase = X86::RIP;
2547       else
2548         // FIXME: PICBase = getGlobalBaseReg(&MF);
2549         // This doesn't work for several reasons.
2550         // 1. GlobalBaseReg may have been spilled.
2551         // 2. It may not be live at MI.
2552         return NULL;
2553     }
2554
2555     // Create a constant-pool entry.
2556     MachineConstantPool &MCP = *MF.getConstantPool();
2557     const Type *Ty;
2558     unsigned Opc = LoadMI->getOpcode();
2559     if (Opc == X86::FsFLD0SS)
2560       Ty = Type::getFloatTy(MF.getFunction()->getContext());
2561     else if (Opc == X86::FsFLD0SD)
2562       Ty = Type::getDoubleTy(MF.getFunction()->getContext());
2563     else if (Opc == X86::AVX_SET0PSY || Opc == X86::AVX_SET0PDY)
2564       Ty = VectorType::get(Type::getFloatTy(MF.getFunction()->getContext()), 8);
2565     else
2566       Ty = VectorType::get(Type::getInt32Ty(MF.getFunction()->getContext()), 4);
2567     const Constant *C = LoadMI->getOpcode() == X86::V_SETALLONES ?
2568                     Constant::getAllOnesValue(Ty) :
2569                     Constant::getNullValue(Ty);
2570     unsigned CPI = MCP.getConstantPoolIndex(C, Alignment);
2571
2572     // Create operands to load from the constant pool entry.
2573     MOs.push_back(MachineOperand::CreateReg(PICBase, false));
2574     MOs.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
2575     MOs.push_back(MachineOperand::CreateReg(0, false));
2576     MOs.push_back(MachineOperand::CreateCPI(CPI, 0));
2577     MOs.push_back(MachineOperand::CreateReg(0, false));
2578     break;
2579   }
2580   default: {
2581     // Folding a normal load. Just copy the load's address operands.
2582     unsigned NumOps = LoadMI->getDesc().getNumOperands();
2583     for (unsigned i = NumOps - X86::AddrNumOperands; i != NumOps; ++i)
2584       MOs.push_back(LoadMI->getOperand(i));
2585     break;
2586   }
2587   }
2588   return foldMemoryOperandImpl(MF, MI, Ops[0], MOs, 0, Alignment);
2589 }
2590
2591
2592 bool X86InstrInfo::canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
2593                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const {
2594   // Check switch flag 
2595   if (NoFusing) return 0;
2596
2597   if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
2598     switch (MI->getOpcode()) {
2599     default: return false;
2600     case X86::TEST8rr: 
2601     case X86::TEST16rr:
2602     case X86::TEST32rr:
2603     case X86::TEST64rr:
2604       return true;
2605     }
2606   }
2607
2608   if (Ops.size() != 1)
2609     return false;
2610
2611   unsigned OpNum = Ops[0];
2612   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2613   unsigned NumOps = MI->getDesc().getNumOperands();
2614   bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
2615     MI->getDesc().getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
2616
2617   // Folding a memory location into the two-address part of a two-address
2618   // instruction is different than folding it other places.  It requires
2619   // replacing the *two* registers with the memory location.
2620   const DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> > *OpcodeTablePtr = 0;
2621   if (isTwoAddr && NumOps >= 2 && OpNum < 2) { 
2622     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2Addr;
2623   } else if (OpNum == 0) { // If operand 0
2624     switch (Opc) {
2625     case X86::MOV8r0:
2626     case X86::MOV16r0:
2627     case X86::MOV32r0:
2628     case X86::MOV64r0: return true;
2629     default: break;
2630     }
2631     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable0;
2632   } else if (OpNum == 1) {
2633     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable1;
2634   } else if (OpNum == 2) {
2635     OpcodeTablePtr = &RegOp2MemOpTable2;
2636   }
2637   
2638   if (OpcodeTablePtr && OpcodeTablePtr->count(Opc))
2639     return true;
2640   return TargetInstrInfoImpl::canFoldMemoryOperand(MI, Ops);
2641 }
2642
2643 bool X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
2644                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
2645                                 SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
2646   DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> >::const_iterator I =
2647     MemOp2RegOpTable.find(MI->getOpcode());
2648   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2649     return false;
2650   unsigned Opc = I->second.first;
2651   unsigned Index = I->second.second & 0xf;
2652   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2653   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2654   if (UnfoldLoad && !FoldedLoad)
2655     return false;
2656   UnfoldLoad &= FoldedLoad;
2657   if (UnfoldStore && !FoldedStore)
2658     return false;
2659   UnfoldStore &= FoldedStore;
2660
2661   const TargetInstrDesc &TID = get(Opc);
2662   const TargetOperandInfo &TOI = TID.OpInfo[Index];
2663   const TargetRegisterClass *RC = TOI.getRegClass(&RI);
2664   if (!MI->hasOneMemOperand() &&
2665       RC == &X86::VR128RegClass &&
2666       !TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isUnalignedMemAccessFast())
2667     // Without memoperands, loadRegFromAddr and storeRegToStackSlot will
2668     // conservatively assume the address is unaligned. That's bad for
2669     // performance.
2670     return false;
2671   SmallVector<MachineOperand, X86::AddrNumOperands> AddrOps;
2672   SmallVector<MachineOperand,2> BeforeOps;
2673   SmallVector<MachineOperand,2> AfterOps;
2674   SmallVector<MachineOperand,4> ImpOps;
2675   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2676     MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
2677     if (i >= Index && i < Index + X86::AddrNumOperands)
2678       AddrOps.push_back(Op);
2679     else if (Op.isReg() && Op.isImplicit())
2680       ImpOps.push_back(Op);
2681     else if (i < Index)
2682       BeforeOps.push_back(Op);
2683     else if (i > Index)
2684       AfterOps.push_back(Op);
2685   }
2686
2687   // Emit the load instruction.
2688   if (UnfoldLoad) {
2689     std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
2690               MachineInstr::mmo_iterator> MMOs =
2691       MF.extractLoadMemRefs(MI->memoperands_begin(),
2692                             MI->memoperands_end());
2693     loadRegFromAddr(MF, Reg, AddrOps, RC, MMOs.first, MMOs.second, NewMIs);
2694     if (UnfoldStore) {
2695       // Address operands cannot be marked isKill.
2696       for (unsigned i = 1; i != 1 + X86::AddrNumOperands; ++i) {
2697         MachineOperand &MO = NewMIs[0]->getOperand(i);
2698         if (MO.isReg())
2699           MO.setIsKill(false);
2700       }
2701     }
2702   }
2703
2704   // Emit the data processing instruction.
2705   MachineInstr *DataMI = MF.CreateMachineInstr(TID, MI->getDebugLoc(), true);
2706   MachineInstrBuilder MIB(DataMI);
2707   
2708   if (FoldedStore)
2709     MIB.addReg(Reg, RegState::Define);
2710   for (unsigned i = 0, e = BeforeOps.size(); i != e; ++i)
2711     MIB.addOperand(BeforeOps[i]);
2712   if (FoldedLoad)
2713     MIB.addReg(Reg);
2714   for (unsigned i = 0, e = AfterOps.size(); i != e; ++i)
2715     MIB.addOperand(AfterOps[i]);
2716   for (unsigned i = 0, e = ImpOps.size(); i != e; ++i) {
2717     MachineOperand &MO = ImpOps[i];
2718     MIB.addReg(MO.getReg(),
2719                getDefRegState(MO.isDef()) |
2720                RegState::Implicit |
2721                getKillRegState(MO.isKill()) |
2722                getDeadRegState(MO.isDead()) |
2723                getUndefRegState(MO.isUndef()));
2724   }
2725   // Change CMP32ri r, 0 back to TEST32rr r, r, etc.
2726   unsigned NewOpc = 0;
2727   switch (DataMI->getOpcode()) {
2728   default: break;
2729   case X86::CMP64ri32:
2730   case X86::CMP64ri8:
2731   case X86::CMP32ri:
2732   case X86::CMP32ri8:
2733   case X86::CMP16ri:
2734   case X86::CMP16ri8:
2735   case X86::CMP8ri: {
2736     MachineOperand &MO0 = DataMI->getOperand(0);
2737     MachineOperand &MO1 = DataMI->getOperand(1);
2738     if (MO1.getImm() == 0) {
2739       switch (DataMI->getOpcode()) {
2740       default: break;
2741       case X86::CMP64ri8:
2742       case X86::CMP64ri32: NewOpc = X86::TEST64rr; break;
2743       case X86::CMP32ri8:
2744       case X86::CMP32ri:   NewOpc = X86::TEST32rr; break;
2745       case X86::CMP16ri8:
2746       case X86::CMP16ri:   NewOpc = X86::TEST16rr; break;
2747       case X86::CMP8ri:    NewOpc = X86::TEST8rr; break;
2748       }
2749       DataMI->setDesc(get(NewOpc));
2750       MO1.ChangeToRegister(MO0.getReg(), false);
2751     }
2752   }
2753   }
2754   NewMIs.push_back(DataMI);
2755
2756   // Emit the store instruction.
2757   if (UnfoldStore) {
2758     const TargetRegisterClass *DstRC = TID.OpInfo[0].getRegClass(&RI);
2759     std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
2760               MachineInstr::mmo_iterator> MMOs =
2761       MF.extractStoreMemRefs(MI->memoperands_begin(),
2762                              MI->memoperands_end());
2763     storeRegToAddr(MF, Reg, true, AddrOps, DstRC, MMOs.first, MMOs.second, NewMIs);
2764   }
2765
2766   return true;
2767 }
2768
2769 bool
2770 X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
2771                                   SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
2772   if (!N->isMachineOpcode())
2773     return false;
2774
2775   DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> >::const_iterator I =
2776     MemOp2RegOpTable.find(N->getMachineOpcode());
2777   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2778     return false;
2779   unsigned Opc = I->second.first;
2780   unsigned Index = I->second.second & 0xf;
2781   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2782   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2783   const TargetInstrDesc &TID = get(Opc);
2784   const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[Index].getRegClass(&RI);
2785   unsigned NumDefs = TID.NumDefs;
2786   std::vector<SDValue> AddrOps;
2787   std::vector<SDValue> BeforeOps;
2788   std::vector<SDValue> AfterOps;
2789   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
2790   unsigned NumOps = N->getNumOperands();
2791   for (unsigned i = 0; i != NumOps-1; ++i) {
2792     SDValue Op = N->getOperand(i);
2793     if (i >= Index-NumDefs && i < Index-NumDefs + X86::AddrNumOperands)
2794       AddrOps.push_back(Op);
2795     else if (i < Index-NumDefs)
2796       BeforeOps.push_back(Op);
2797     else if (i > Index-NumDefs)
2798       AfterOps.push_back(Op);
2799   }
2800   SDValue Chain = N->getOperand(NumOps-1);
2801   AddrOps.push_back(Chain);
2802
2803   // Emit the load instruction.
2804   SDNode *Load = 0;
2805   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2806   if (FoldedLoad) {
2807     EVT VT = *RC->vt_begin();
2808     std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
2809               MachineInstr::mmo_iterator> MMOs =
2810       MF.extractLoadMemRefs(cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_begin(),
2811                             cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_end());
2812     if (!(*MMOs.first) &&
2813         RC == &X86::VR128RegClass &&
2814         !TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isUnalignedMemAccessFast())
2815       // Do not introduce a slow unaligned load.
2816       return false;
2817     bool isAligned = (*MMOs.first) && (*MMOs.first)->getAlignment() >= 16;
2818     Load = DAG.getMachineNode(getLoadRegOpcode(0, RC, isAligned, TM), dl,
2819                               VT, MVT::Other, &AddrOps[0], AddrOps.size());
2820     NewNodes.push_back(Load);
2821
2822     // Preserve memory reference information.
2823     cast<MachineSDNode>(Load)->setMemRefs(MMOs.first, MMOs.second);
2824   }
2825
2826   // Emit the data processing instruction.
2827   std::vector<EVT> VTs;
2828   const TargetRegisterClass *DstRC = 0;
2829   if (TID.getNumDefs() > 0) {
2830     DstRC = TID.OpInfo[0].getRegClass(&RI);
2831     VTs.push_back(*DstRC->vt_begin());
2832   }
2833   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2834     EVT VT = N->getValueType(i);
2835     if (VT != MVT::Other && i >= (unsigned)TID.getNumDefs())
2836       VTs.push_back(VT);
2837   }
2838   if (Load)
2839     BeforeOps.push_back(SDValue(Load, 0));
2840   std::copy(AfterOps.begin(), AfterOps.end(), std::back_inserter(BeforeOps));
2841   SDNode *NewNode= DAG.getMachineNode(Opc, dl, VTs, &BeforeOps[0],
2842                                       BeforeOps.size());
2843   NewNodes.push_back(NewNode);
2844
2845   // Emit the store instruction.
2846   if (FoldedStore) {
2847     AddrOps.pop_back();
2848     AddrOps.push_back(SDValue(NewNode, 0));
2849     AddrOps.push_back(Chain);
2850     std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
2851               MachineInstr::mmo_iterator> MMOs =
2852       MF.extractStoreMemRefs(cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_begin(),
2853                              cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_end());
2854     if (!(*MMOs.first) &&
2855         RC == &X86::VR128RegClass &&
2856         !TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isUnalignedMemAccessFast())
2857       // Do not introduce a slow unaligned store.
2858       return false;
2859     bool isAligned = (*MMOs.first) && (*MMOs.first)->getAlignment() >= 16;
2860     SDNode *Store = DAG.getMachineNode(getStoreRegOpcode(0, DstRC,
2861                                                          isAligned, TM),
2862                                        dl, MVT::Other,
2863                                        &AddrOps[0], AddrOps.size());
2864     NewNodes.push_back(Store);
2865
2866     // Preserve memory reference information.
2867     cast<MachineSDNode>(Load)->setMemRefs(MMOs.first, MMOs.second);
2868   }
2869
2870   return true;
2871 }
2872
2873 unsigned X86InstrInfo::getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
2874                                       bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
2875                                       unsigned *LoadRegIndex) const {
2876   DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned,unsigned> >::const_iterator I =
2877     MemOp2RegOpTable.find(Opc);
2878   if (I == MemOp2RegOpTable.end())
2879     return 0;
2880   bool FoldedLoad = I->second.second & (1 << 4);
2881   bool FoldedStore = I->second.second & (1 << 5);
2882   if (UnfoldLoad && !FoldedLoad)
2883     return 0;
2884   if (UnfoldStore && !FoldedStore)
2885     return 0;
2886   if (LoadRegIndex)
2887     *LoadRegIndex = I->second.second & 0xf;
2888   return I->second.first;
2889 }
2890
2891 bool
2892 X86InstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
2893                                      int64_t &Offset1, int64_t &Offset2) const {
2894   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
2895     return false;
2896   unsigned Opc1 = Load1->getMachineOpcode();
2897   unsigned Opc2 = Load2->getMachineOpcode();
2898   switch (Opc1) {
2899   default: return false;
2900   case X86::MOV8rm:
2901   case X86::MOV16rm:
2902   case X86::MOV32rm:
2903   case X86::MOV64rm:
2904   case X86::LD_Fp32m:
2905   case X86::LD_Fp64m:
2906   case X86::LD_Fp80m:
2907   case X86::MOVSSrm:
2908   case X86::MOVSDrm:
2909   case X86::MMX_MOVD64rm:
2910   case X86::MMX_MOVQ64rm:
2911   case X86::FsMOVAPSrm:
2912   case X86::FsMOVAPDrm:
2913   case X86::MOVAPSrm:
2914   case X86::MOVUPSrm:
2915   case X86::MOVUPSrm_Int:
2916   case X86::MOVAPDrm:
2917   case X86::MOVDQArm:
2918   case X86::MOVDQUrm:
2919   case X86::MOVDQUrm_Int:
2920     break;
2921   }
2922   switch (Opc2) {
2923   default: return false;
2924   case X86::MOV8rm:
2925   case X86::MOV16rm:
2926   case X86::MOV32rm:
2927   case X86::MOV64rm:
2928   case X86::LD_Fp32m:
2929   case X86::LD_Fp64m:
2930   case X86::LD_Fp80m:
2931   case X86::MOVSSrm:
2932   case X86::MOVSDrm:
2933   case X86::MMX_MOVD64rm:
2934   case X86::MMX_MOVQ64rm:
2935   case X86::FsMOVAPSrm:
2936   case X86::FsMOVAPDrm:
2937   case X86::MOVAPSrm:
2938   case X86::MOVUPSrm:
2939   case X86::MOVUPSrm_Int:
2940   case X86::MOVAPDrm:
2941   case X86::MOVDQArm:
2942   case X86::MOVDQUrm:
2943   case X86::MOVDQUrm_Int:
2944     break;
2945   }
2946
2947   // Check if chain operands and base addresses match.
2948   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
2949       Load1->getOperand(5) != Load2->getOperand(5))
2950     return false;
2951   // Segment operands should match as well.
2952   if (Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
2953     return false;
2954   // Scale should be 1, Index should be Reg0.
2955   if (Load1->getOperand(1) == Load2->getOperand(1) &&
2956       Load1->getOperand(2) == Load2->getOperand(2)) {
2957     if (cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getZExtValue() != 1)
2958       return false;
2959
2960     // Now let's examine the displacements.
2961     if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(3)) &&
2962         isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(3))) {
2963       Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(3))->getSExtValue();
2964       Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(3))->getSExtValue();
2965       return true;
2966     }
2967   }
2968   return false;
2969 }
2970
2971 bool X86InstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
2972                                            int64_t Offset1, int64_t Offset2,
2973                                            unsigned NumLoads) const {
2974   assert(Offset2 > Offset1);
2975   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
2976     return false;
2977
2978   unsigned Opc1 = Load1->getMachineOpcode();
2979   unsigned Opc2 = Load2->getMachineOpcode();
2980   if (Opc1 != Opc2)
2981     return false;  // FIXME: overly conservative?
2982
2983   switch (Opc1) {
2984   default: break;
2985   case X86::LD_Fp32m:
2986   case X86::LD_Fp64m:
2987   case X86::LD_Fp80m:
2988   case X86::MMX_MOVD64rm:
2989   case X86::MMX_MOVQ64rm:
2990     return false;
2991   }
2992
2993   EVT VT = Load1->getValueType(0);
2994   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2995   default:
2996     // XMM registers. In 64-bit mode we can be a bit more aggressive since we
2997     // have 16 of them to play with.
2998     if (TM.getSubtargetImpl()->is64Bit()) {
2999       if (NumLoads >= 3)
3000         return false;
3001     } else if (NumLoads) {
3002       return false;
3003     }
3004     break;
3005   case MVT::i8:
3006   case MVT::i16:
3007   case MVT::i32:
3008   case MVT::i64:
3009   case MVT::f32:
3010   case MVT::f64:
3011     if (NumLoads)
3012       return false;
3013     break;
3014   }
3015
3016   return true;
3017 }
3018
3019
3020 bool X86InstrInfo::
3021 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
3022   assert(Cond.size() == 1 && "Invalid X86 branch condition!");
3023   X86::CondCode CC = static_cast<X86::CondCode>(Cond[0].getImm());
3024   if (CC == X86::COND_NE_OR_P || CC == X86::COND_NP_OR_E)
3025     return true;
3026   Cond[0].setImm(GetOppositeBranchCondition(CC));
3027   return false;
3028 }
3029
3030 bool X86InstrInfo::
3031 isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
3032   // FIXME: Return false for x87 stack register classes for now. We can't
3033   // allow any loads of these registers before FpGet_ST0_80.
3034   return !(RC == &X86::CCRRegClass || RC == &X86::RFP32RegClass ||
3035            RC == &X86::RFP64RegClass || RC == &X86::RFP80RegClass);
3036 }
3037
3038
3039 /// isX86_64ExtendedReg - Is the MachineOperand a x86-64 extended (r8 or higher)
3040 /// register?  e.g. r8, xmm8, xmm13, etc.
3041 bool X86InstrInfo::isX86_64ExtendedReg(unsigned RegNo) {
3042   switch (RegNo) {
3043   default: break;
3044   case X86::R8:    case X86::R9:    case X86::R10:   case X86::R11:
3045   case X86::R12:   case X86::R13:   case X86::R14:   case X86::R15:
3046   case X86::R8D:   case X86::R9D:   case X86::R10D:  case X86::R11D:
3047   case X86::R12D:  case X86::R13D:  case X86::R14D:  case X86::R15D:
3048   case X86::R8W:   case X86::R9W:   case X86::R10W:  case X86::R11W:
3049   case X86::R12W:  case X86::R13W:  case X86::R14W:  case X86::R15W:
3050   case X86::R8B:   case X86::R9B:   case X86::R10B:  case X86::R11B:
3051   case X86::R12B:  case X86::R13B:  case X86::R14B:  case X86::R15B:
3052   case X86::XMM8:  case X86::XMM9:  case X86::XMM10: case X86::XMM11:
3053   case X86::XMM12: case X86::XMM13: case X86::XMM14: case X86::XMM15:
3054   case X86::YMM8:  case X86::YMM9:  case X86::YMM10: case X86::YMM11:
3055   case X86::YMM12: case X86::YMM13: case X86::YMM14: case X86::YMM15:
3056   case X86::CR8:   case X86::CR9:   case X86::CR10:  case X86::CR11:
3057   case X86::CR12:  case X86::CR13:  case X86::CR14:  case X86::CR15:
3058     return true;
3059   }
3060   return false;
3061 }
3062
3063 /// getGlobalBaseReg - Return a virtual register initialized with the
3064 /// the global base register value. Output instructions required to
3065 /// initialize the register in the function entry block, if necessary.
3066 ///
3067 /// TODO: Eliminate this and move the code to X86MachineFunctionInfo.
3068 ///
3069 unsigned X86InstrInfo::getGlobalBaseReg(MachineFunction *MF) const {
3070   assert(!TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() &&
3071          "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
3072
3073   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF->getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
3074   unsigned GlobalBaseReg = X86FI->getGlobalBaseReg();
3075   if (GlobalBaseReg != 0)
3076     return GlobalBaseReg;
3077
3078   // Create the register. The code to initialize it is inserted
3079   // later, by the CGBR pass (below).
3080   MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
3081   GlobalBaseReg = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
3082   X86FI->setGlobalBaseReg(GlobalBaseReg);
3083   return GlobalBaseReg;
3084 }
3085
3086 // These are the replaceable SSE instructions. Some of these have Int variants
3087 // that we don't include here. We don't want to replace instructions selected
3088 // by intrinsics.
3089 static const unsigned ReplaceableInstrs[][3] = {
3090   //PackedSingle     PackedDouble    PackedInt
3091   { X86::MOVAPSmr,   X86::MOVAPDmr,  X86::MOVDQAmr  },
3092   { X86::MOVAPSrm,   X86::MOVAPDrm,  X86::MOVDQArm  },
3093   { X86::MOVAPSrr,   X86::MOVAPDrr,  X86::MOVDQArr  },
3094   { X86::MOVUPSmr,   X86::MOVUPDmr,  X86::MOVDQUmr  },
3095   { X86::MOVUPSrm,   X86::MOVUPDrm,  X86::MOVDQUrm  },
3096   { X86::MOVNTPSmr,  X86::MOVNTPDmr, X86::MOVNTDQmr },
3097   { X86::ANDNPSrm,   X86::ANDNPDrm,  X86::PANDNrm   },
3098   { X86::ANDNPSrr,   X86::ANDNPDrr,  X86::PANDNrr   },
3099   { X86::ANDPSrm,    X86::ANDPDrm,   X86::PANDrm    },
3100   { X86::ANDPSrr,    X86::ANDPDrr,   X86::PANDrr    },
3101   { X86::ORPSrm,     X86::ORPDrm,    X86::PORrm     },
3102   { X86::ORPSrr,     X86::ORPDrr,    X86::PORrr     },
3103   { X86::V_SET0PS,   X86::V_SET0PD,  X86::V_SET0PI  },
3104   { X86::XORPSrm,    X86::XORPDrm,   X86::PXORrm    },
3105   { X86::XORPSrr,    X86::XORPDrr,   X86::PXORrr    },
3106   // AVX 128-bit support
3107   { X86::VMOVAPSmr,  X86::VMOVAPDmr,  X86::VMOVDQAmr  },
3108   { X86::VMOVAPSrm,  X86::VMOVAPDrm,  X86::VMOVDQArm  },
3109   { X86::VMOVAPSrr,  X86::VMOVAPDrr,  X86::VMOVDQArr  },
3110   { X86::VMOVUPSmr,  X86::VMOVUPDmr,  X86::VMOVDQUmr  },
3111   { X86::VMOVUPSrm,  X86::VMOVUPDrm,  X86::VMOVDQUrm  },
3112   { X86::VMOVNTPSmr, X86::VMOVNTPDmr, X86::VMOVNTDQmr },
3113   { X86::VANDNPSrm,  X86::VANDNPDrm,  X86::VPANDNrm   },
3114   { X86::VANDNPSrr,  X86::VANDNPDrr,  X86::VPANDNrr   },
3115   { X86::VANDPSrm,   X86::VANDPDrm,   X86::VPANDrm    },
3116   { X86::VANDPSrr,   X86::VANDPDrr,   X86::VPANDrr    },
3117   { X86::VORPSrm,    X86::VORPDrm,    X86::VPORrm     },
3118   { X86::VORPSrr,    X86::VORPDrr,    X86::VPORrr     },
3119   { X86::AVX_SET0PS, X86::AVX_SET0PD, X86::AVX_SET0PI },
3120   { X86::VXORPSrm,   X86::VXORPDrm,   X86::VPXORrm    },
3121   { X86::VXORPSrr,   X86::VXORPDrr,   X86::VPXORrr    },
3122 };
3123
3124 // FIXME: Some shuffle and unpack instructions have equivalents in different
3125 // domains, but they require a bit more work than just switching opcodes.
3126
3127 static const unsigned *lookup(unsigned opcode, unsigned domain) {
3128   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ReplaceableInstrs); i != e; ++i)
3129     if (ReplaceableInstrs[i][domain-1] == opcode)
3130       return ReplaceableInstrs[i];
3131   return 0;
3132 }
3133
3134 std::pair<uint16_t, uint16_t>
3135 X86InstrInfo::GetSSEDomain(const MachineInstr *MI) const {
3136   uint16_t domain = (MI->getDesc().TSFlags >> X86II::SSEDomainShift) & 3;
3137   return std::make_pair(domain,
3138                         domain && lookup(MI->getOpcode(), domain) ? 0xe : 0);
3139 }
3140
3141 void X86InstrInfo::SetSSEDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
3142   assert(Domain>0 && Domain<4 && "Invalid execution domain");
3143   uint16_t dom = (MI->getDesc().TSFlags >> X86II::SSEDomainShift) & 3;
3144   assert(dom && "Not an SSE instruction");
3145   const unsigned *table = lookup(MI->getOpcode(), dom);
3146   assert(table && "Cannot change domain");
3147   MI->setDesc(get(table[Domain-1]));
3148 }
3149
3150 /// getNoopForMachoTarget - Return the noop instruction to use for a noop.
3151 void X86InstrInfo::getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const {
3152   NopInst.setOpcode(X86::NOOP);
3153 }
3154
3155 bool X86InstrInfo::
3156 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3157                       const MachineRegisterInfo *MRI,
3158                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3159                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
3160   switch (DefMI->getOpcode()) {
3161   default: return false;
3162   case X86::DIVSDrm:
3163   case X86::DIVSDrm_Int:
3164   case X86::DIVSDrr:
3165   case X86::DIVSDrr_Int:
3166   case X86::DIVSSrm:
3167   case X86::DIVSSrm_Int:
3168   case X86::DIVSSrr:
3169   case X86::DIVSSrr_Int:
3170   case X86::SQRTPDm:
3171   case X86::SQRTPDm_Int:
3172   case X86::SQRTPDr:
3173   case X86::SQRTPDr_Int:
3174   case X86::SQRTPSm:
3175   case X86::SQRTPSm_Int:
3176   case X86::SQRTPSr:
3177   case X86::SQRTPSr_Int:
3178   case X86::SQRTSDm:
3179   case X86::SQRTSDm_Int:
3180   case X86::SQRTSDr:
3181   case X86::SQRTSDr_Int:
3182   case X86::SQRTSSm:
3183   case X86::SQRTSSm_Int:
3184   case X86::SQRTSSr:
3185   case X86::SQRTSSr_Int:
3186     return true;
3187   }
3188 }
3189
3190 namespace {
3191   /// CGBR - Create Global Base Reg pass. This initializes the PIC
3192   /// global base register for x86-32.
3193   struct CGBR : public MachineFunctionPass {
3194     static char ID;
3195     CGBR() : MachineFunctionPass(ID) {}
3196
3197     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
3198       const X86TargetMachine *TM =
3199         static_cast<const X86TargetMachine *>(&MF.getTarget());
3200
3201       assert(!TM->getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() &&
3202              "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
3203
3204       // Only emit a global base reg in PIC mode.
3205       if (TM->getRelocationModel() != Reloc::PIC_)
3206         return false;
3207
3208       X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
3209       unsigned GlobalBaseReg = X86FI->getGlobalBaseReg();
3210
3211       // If we didn't need a GlobalBaseReg, don't insert code.
3212       if (GlobalBaseReg == 0)
3213         return false;
3214
3215       // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
3216       MachineBasicBlock &FirstMBB = MF.front();
3217       MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
3218       DebugLoc DL = FirstMBB.findDebugLoc(MBBI);
3219       MachineRegisterInfo &RegInfo = MF.getRegInfo();
3220       const X86InstrInfo *TII = TM->getInstrInfo();
3221
3222       unsigned PC;
3223       if (TM->getSubtarget<X86Subtarget>().isPICStyleGOT())
3224         PC = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
3225       else
3226         PC = GlobalBaseReg;
3227   
3228       // Operand of MovePCtoStack is completely ignored by asm printer. It's
3229       // only used in JIT code emission as displacement to pc.
3230       BuildMI(FirstMBB, MBBI, DL, TII->get(X86::MOVPC32r), PC).addImm(0);
3231   
3232       // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
3233       // not to pc, but to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ external.
3234       if (TM->getSubtarget<X86Subtarget>().isPICStyleGOT()) {
3235         // Generate addl $__GLOBAL_OFFSET_TABLE_ + [.-piclabel], %some_register
3236         BuildMI(FirstMBB, MBBI, DL, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg)
3237           .addReg(PC).addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_",
3238                                         X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS);
3239       }
3240
3241       return true;
3242     }
3243
3244     virtual const char *getPassName() const {
3245       return "X86 PIC Global Base Reg Initialization";
3246     }
3247
3248     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
3249       AU.setPreservesCFG();
3250       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
3251     }
3252   };
3253 }
3254
3255 char CGBR::ID = 0;
3256 FunctionPass*
3257 llvm::createGlobalBaseRegPass() { return new CGBR(); }