Prevent binary-tree deterioration in sparse switch statements.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / LegalizeVectorOps.cpp
index 354a202d3e32f576ff0339f1568e2cf6acdfaa46..eac404c5036596ef4ef993c715e05122fa26d707 100644 (file)
@@ -59,6 +59,12 @@ class VectorLegalizer {
   /// \brief Implements unrolling a VSETCC.
   SDValue UnrollVSETCC(SDValue Op);
 
+  /// \brief Implement expand-based legalization of vector operations.
+  ///
+  /// This is just a high-level routine to dispatch to specific code paths for
+  /// operations to legalize them.
+  SDValue Expand(SDValue Op);
+
   /// \brief Implements expansion for FNEG; falls back to UnrollVectorOp if
   /// FSUB isn't legal.
   ///
@@ -69,6 +75,26 @@ class VectorLegalizer {
   /// \brief Implement expansion for SIGN_EXTEND_INREG using SRL and SRA.
   SDValue ExpandSEXTINREG(SDValue Op);
 
+  /// \brief Implement expansion for ANY_EXTEND_VECTOR_INREG.
+  ///
+  /// Shuffles the low lanes of the operand into place and bitcasts to the proper
+  /// type. The contents of the bits in the extended part of each element are
+  /// undef.
+  SDValue ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
+
+  /// \brief Implement expansion for SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG.
+  ///
+  /// Shuffles the low lanes of the operand into place, bitcasts to the proper
+  /// type, then shifts left and arithmetic shifts right to introduce a sign
+  /// extension.
+  SDValue ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
+
+  /// \brief Implement expansion for ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG.
+  ///
+  /// Shuffles the low lanes of the operand into place and blends zeros into
+  /// the remaining lanes, finally bitcasting to the proper type.
+  SDValue ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
+
   /// \brief Expand bswap of vectors into a shuffle if legal.
   SDValue ExpandBSWAP(SDValue Op);
 
@@ -173,12 +199,30 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
   if (Op.getOpcode() == ISD::LOAD) {
     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
     ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
-    if (LD->getMemoryVT().isVector() && ExtType != ISD::NON_EXTLOAD) {
-      if (TLI.isLoadExtLegal(LD->getExtensionType(), LD->getMemoryVT()))
+    if (LD->getMemoryVT().isVector() && ExtType != ISD::NON_EXTLOAD)
+      switch (TLI.getLoadExtAction(LD->getExtensionType(), LD->getValueType(0),
+                                   LD->getMemoryVT())) {
+      default: llvm_unreachable("This action is not supported yet!");
+      case TargetLowering::Legal:
         return TranslateLegalizeResults(Op, Result);
-      Changed = true;
-      return LegalizeOp(ExpandLoad(Op));
-    }
+      case TargetLowering::Custom:
+        if (SDValue Lowered = TLI.LowerOperation(Result, DAG)) {
+          Changed = true;
+          if (Lowered->getNumValues() != Op->getNumValues()) {
+            // This expanded to something other than the load. Assume the
+            // lowering code took care of any chain values, and just handle the
+            // returned value.
+            assert(Result.getValue(1).use_empty() &&
+                   "There are still live users of the old chain!");
+            return LegalizeOp(Lowered);
+          } else {
+            return TranslateLegalizeResults(Op, Lowered);
+          }
+        }
+      case TargetLowering::Expand:
+        Changed = true;
+        return LegalizeOp(ExpandLoad(Op));
+      }
   } else if (Op.getOpcode() == ISD::STORE) {
     StoreSDNode *ST = cast<StoreSDNode>(Op.getNode());
     EVT StVT = ST->getMemoryVT();
@@ -247,6 +291,8 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
   case ISD::FP_TO_UINT:
   case ISD::FNEG:
   case ISD::FABS:
+  case ISD::FMINNUM:
+  case ISD::FMAXNUM:
   case ISD::FCOPYSIGN:
   case ISD::FSQRT:
   case ISD::FSIN:
@@ -268,6 +314,9 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
   case ISD::FP_EXTEND:
   case ISD::FMA:
   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:
+  case ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG:
+  case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
+  case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
     QueryType = Node->getValueType(0);
     break;
   case ISD::FP_ROUND_INREG:
@@ -281,27 +330,11 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
 
   switch (TLI.getOperationAction(Node->getOpcode(), QueryType)) {
   case TargetLowering::Promote:
-    switch (Op.getOpcode()) {
-    default:
-      // "Promote" the operation by bitcasting
-      Result = Promote(Op);
-      Changed = true;
-      break;
-    case ISD::SINT_TO_FP:
-    case ISD::UINT_TO_FP:
-      // "Promote" the operation by extending the operand.
-      Result = PromoteINT_TO_FP(Op);
-      Changed = true;
-      break;
-    case ISD::FP_TO_UINT:
-    case ISD::FP_TO_SINT:
-      // Promote the operation by extending the operand.
-      Result = PromoteFP_TO_INT(Op, Op->getOpcode() == ISD::FP_TO_SINT);
-      Changed = true;
-      break;
-    }
+    Result = Promote(Op);
+    Changed = true;
+    break;
+  case TargetLowering::Legal:
     break;
-  case TargetLowering::Legal: break;
   case TargetLowering::Custom: {
     SDValue Tmp1 = TLI.LowerOperation(Op, DAG);
     if (Tmp1.getNode()) {
@@ -311,23 +344,7 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
     // FALL THROUGH
   }
   case TargetLowering::Expand:
-    if (Node->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG)
-      Result = ExpandSEXTINREG(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::BSWAP)
-      Result = ExpandBSWAP(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::VSELECT)
-      Result = ExpandVSELECT(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::SELECT)
-      Result = ExpandSELECT(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::UINT_TO_FP)
-      Result = ExpandUINT_TO_FLOAT(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::FNEG)
-      Result = ExpandFNEG(Op);
-    else if (Node->getOpcode() == ISD::SETCC)
-      Result = UnrollVSETCC(Op);
-    else
-      Result = DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
-    break;
+    Result = Expand(Op);
   }
 
   // Make sure that the generated code is itself legal.
@@ -343,9 +360,24 @@ SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
 }
 
 SDValue VectorLegalizer::Promote(SDValue Op) {
-  // Vector "promotion" is basically just bitcasting and doing the operation
-  // in a different type.  For example, x86 promotes ISD::AND on v2i32 to
-  // v1i64.
+  // For a few operations there is a specific concept for promotion based on
+  // the operand's type.
+  switch (Op.getOpcode()) {
+  case ISD::SINT_TO_FP:
+  case ISD::UINT_TO_FP:
+    // "Promote" the operation by extending the operand.
+    return PromoteINT_TO_FP(Op);
+  case ISD::FP_TO_UINT:
+  case ISD::FP_TO_SINT:
+    // Promote the operation by extending the operand.
+    return PromoteFP_TO_INT(Op, Op->getOpcode() == ISD::FP_TO_SINT);
+  }
+
+  // There are currently two cases of vector promotion:
+  // 1) Bitcasting a vector of integers to a different type to a vector of the
+  //    same overall length. For example, x86 promotes ISD::AND on v2i32 to v1i64.
+  // 2) Extending a vector of floats to a vector of the same number oflarger
+  //    floats. For example, AArch64 promotes ISD::FADD on v4f16 to v4f32.
   MVT VT = Op.getSimpleValueType();
   assert(Op.getNode()->getNumValues() == 1 &&
          "Can't promote a vector with multiple results!");
@@ -355,14 +387,23 @@ SDValue VectorLegalizer::Promote(SDValue Op) {
 
   for (unsigned j = 0; j != Op.getNumOperands(); ++j) {
     if (Op.getOperand(j).getValueType().isVector())
-      Operands[j] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NVT, Op.getOperand(j));
+      if (Op.getOperand(j)
+              .getValueType()
+              .getVectorElementType()
+              .isFloatingPoint())
+        Operands[j] = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, dl, NVT, Op.getOperand(j));
+      else
+        Operands[j] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NVT, Op.getOperand(j));
     else
       Operands[j] = Op.getOperand(j);
   }
 
   Op = DAG.getNode(Op.getOpcode(), dl, NVT, Operands);
-
-  return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VT, Op);
+  if (VT.isFloatingPoint() ||
+      (VT.isVector() && VT.getVectorElementType().isFloatingPoint()))
+    return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, dl, VT, Op, DAG.getIntPtrConstant(0));
+  else
+    return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VT, Op);
 }
 
 SDValue VectorLegalizer::PromoteINT_TO_FP(SDValue Op) {
@@ -470,7 +511,7 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandLoad(SDValue Op) {
                                  LD->getPointerInfo().getWithOffset(Offset),
                                  LD->isVolatile(), LD->isNonTemporal(),
                                  LD->isInvariant(), LD->getAlignment(),
-                                 LD->getTBAAInfo());
+                                 LD->getAAInfo());
       } else {
         EVT LoadVT = WideVT;
         while (RemainingBytes < LoadBytes) {
@@ -480,8 +521,8 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandLoad(SDValue Op) {
         ScalarLoad = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, WideVT, Chain, BasePTR,
                                     LD->getPointerInfo().getWithOffset(Offset),
                                     LoadVT, LD->isVolatile(),
-                                    LD->isNonTemporal(), LD->getAlignment(),
-                                    LD->getTBAAInfo());
+                                    LD->isNonTemporal(), LD->isInvariant(),
+                                    LD->getAlignment(), LD->getAAInfo());
       }
 
       RemainingBytes -= LoadBytes;
@@ -551,8 +592,8 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandLoad(SDValue Op) {
                 Op.getNode()->getValueType(0).getScalarType(),
                 Chain, BasePTR, LD->getPointerInfo().getWithOffset(Idx * Stride),
                 SrcVT.getScalarType(),
-                LD->isVolatile(), LD->isNonTemporal(),
-                LD->getAlignment(), LD->getTBAAInfo());
+                LD->isVolatile(), LD->isNonTemporal(), LD->isInvariant(),
+                LD->getAlignment(), LD->getAAInfo());
 
       BasePTR = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, BasePTR.getValueType(), BasePTR,
                          DAG.getConstant(Stride, BasePTR.getValueType()));
@@ -583,7 +624,7 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandStore(SDValue Op) {
   unsigned Alignment = ST->getAlignment();
   bool isVolatile = ST->isVolatile();
   bool isNonTemporal = ST->isNonTemporal();
-  const MDNode *TBAAInfo = ST->getTBAAInfo();
+  AAMDNodes AAInfo = ST->getAAInfo();
 
   unsigned NumElem = StVT.getVectorNumElements();
   // The type of the data we want to save
@@ -611,7 +652,7 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandStore(SDValue Op) {
     // This scalar TruncStore may be illegal, but we legalize it later.
     SDValue Store = DAG.getTruncStore(Chain, dl, Ex, BasePTR,
                ST->getPointerInfo().getWithOffset(Idx*Stride), MemSclVT,
-               isVolatile, isNonTemporal, Alignment, TBAAInfo);
+               isVolatile, isNonTemporal, Alignment, AAInfo);
 
     BasePTR = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, BasePTR.getValueType(), BasePTR,
                                DAG.getConstant(Stride, BasePTR.getValueType()));
@@ -623,6 +664,33 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandStore(SDValue Op) {
   return TF;
 }
 
+SDValue VectorLegalizer::Expand(SDValue Op) {
+  switch (Op->getOpcode()) {
+  case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:
+    return ExpandSEXTINREG(Op);
+  case ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG:
+    return ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
+  case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
+    return ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
+  case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
+    return ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
+  case ISD::BSWAP:
+    return ExpandBSWAP(Op);
+  case ISD::VSELECT:
+    return ExpandVSELECT(Op);
+  case ISD::SELECT:
+    return ExpandSELECT(Op);
+  case ISD::UINT_TO_FP:
+    return ExpandUINT_TO_FLOAT(Op);
+  case ISD::FNEG:
+    return ExpandFNEG(Op);
+  case ISD::SETCC:
+    return UnrollVSETCC(Op);
+  default:
+    return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
+  }
+}
+
 SDValue VectorLegalizer::ExpandSELECT(SDValue Op) {
   // Lower a select instruction where the condition is a scalar and the
   // operands are vectors. Lower this select to VSELECT and implement it
@@ -700,6 +768,85 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandSEXTINREG(SDValue Op) {
   return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Op, ShiftSz);
 }
 
+// Generically expand a vector anyext in register to a shuffle of the relevant
+// lanes into the appropriate locations, with other lanes left undef.
+SDValue VectorLegalizer::ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
+  SDLoc DL(Op);
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  int NumElements = VT.getVectorNumElements();
+  SDValue Src = Op.getOperand(0);
+  EVT SrcVT = Src.getValueType();
+  int NumSrcElements = SrcVT.getVectorNumElements();
+
+  // Build a base mask of undef shuffles.
+  SmallVector<int, 16> ShuffleMask;
+  ShuffleMask.resize(NumSrcElements, -1);
+
+  // Place the extended lanes into the correct locations.
+  int ExtLaneScale = NumSrcElements / NumElements;
+  int EndianOffset = TLI.isBigEndian() ? ExtLaneScale - 1 : 0;
+  for (int i = 0; i < NumElements; ++i)
+    ShuffleMask[i * ExtLaneScale + EndianOffset] = i;
+
+  return DAG.getNode(
+      ISD::BITCAST, DL, VT,
+      DAG.getVectorShuffle(SrcVT, DL, Src, DAG.getUNDEF(SrcVT), ShuffleMask));
+}
+
+SDValue VectorLegalizer::ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
+  SDLoc DL(Op);
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDValue Src = Op.getOperand(0);
+  EVT SrcVT = Src.getValueType();
+
+  // First build an any-extend node which can be legalized above when we
+  // recurse through it.
+  Op = DAG.getAnyExtendVectorInReg(Src, DL, VT);
+
+  // Now we need sign extend. Do this by shifting the elements. Even if these
+  // aren't legal operations, they have a better chance of being legalized
+  // without full scalarization than the sign extension does.
+  unsigned EltWidth = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
+  unsigned SrcEltWidth = SrcVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
+  SDValue ShiftAmount = DAG.getConstant(EltWidth - SrcEltWidth, VT);
+  return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT,
+                     DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, ShiftAmount),
+                     ShiftAmount);
+}
+
+// Generically expand a vector zext in register to a shuffle of the relevant
+// lanes into the appropriate locations, a blend of zero into the high bits,
+// and a bitcast to the wider element type.
+SDValue VectorLegalizer::ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
+  SDLoc DL(Op);
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  int NumElements = VT.getVectorNumElements();
+  SDValue Src = Op.getOperand(0);
+  EVT SrcVT = Src.getValueType();
+  int NumSrcElements = SrcVT.getVectorNumElements();
+
+  // Build up a zero vector to blend into this one.
+  EVT SrcScalarVT = SrcVT.getScalarType();
+  SDValue ScalarZero = DAG.getTargetConstant(0, SrcScalarVT);
+  SmallVector<SDValue, 4> BuildVectorOperands(NumSrcElements, ScalarZero);
+  SDValue Zero = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, SrcVT, BuildVectorOperands);
+
+  // Shuffle the incoming lanes into the correct position, and pull all other
+  // lanes from the zero vector.
+  SmallVector<int, 16> ShuffleMask;
+  ShuffleMask.reserve(NumSrcElements);
+  for (int i = 0; i < NumSrcElements; ++i)
+    ShuffleMask.push_back(i);
+
+  int ExtLaneScale = NumSrcElements / NumElements;
+  int EndianOffset = TLI.isBigEndian() ? ExtLaneScale - 1 : 0;
+  for (int i = 0; i < NumElements; ++i)
+    ShuffleMask[i * ExtLaneScale + EndianOffset] = NumSrcElements + i;
+
+  return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
+                     DAG.getVectorShuffle(SrcVT, DL, Zero, Src, ShuffleMask));
+}
+
 SDValue VectorLegalizer::ExpandBSWAP(SDValue Op) {
   EVT VT = Op.getValueType();
 
@@ -743,9 +890,9 @@ SDValue VectorLegalizer::ExpandVSELECT(SDValue Op) {
   // FIXME: Sign extend 1 to all ones if thats legal on the target.
   if (TLI.getOperationAction(ISD::AND, VT) == TargetLowering::Expand ||
       TLI.getOperationAction(ISD::XOR, VT) == TargetLowering::Expand ||
-      TLI.getOperationAction(ISD::OR,  VT) == TargetLowering::Expand ||
-      TLI.getBooleanContents(true) !=
-      TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent)
+      TLI.getOperationAction(ISD::OR, VT) == TargetLowering::Expand ||
+      TLI.getBooleanContents(Op1.getValueType()) !=
+          TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent)
     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
 
   // If the mask and the type are different sizes, unroll the vector op. This