Expand small memmovs using inline code. Set the X86 threshold for expanding
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / SelectionDAG.cpp
index dc9d99131bf45330f29d4438b53fbb9ef55c92c7..2d2ae069b55db59f4e1026289770cc736821469e 100644 (file)
@@ -1628,6 +1628,7 @@ unsigned SelectionDAG::ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth) const{
   assert(MVT::isInteger(VT) && "Invalid VT!");
   unsigned VTBits = MVT::getSizeInBits(VT);
   unsigned Tmp, Tmp2;
+  unsigned FirstAnswer = 1;
   
   if (Depth == 6)
     return 1;  // Limit search depth.
@@ -1683,16 +1684,21 @@ unsigned SelectionDAG::ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth) const{
   case ISD::AND:
   case ISD::OR:
   case ISD::XOR:    // NOT is handled here.
-    // Logical binary ops preserve the number of sign bits.
+    // Logical binary ops preserve the number of sign bits at the worst.
     Tmp = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(0), Depth+1);
-    if (Tmp == 1) return 1;  // Early out.
-    Tmp2 = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(1), Depth+1);
-    return std::min(Tmp, Tmp2);
+    if (Tmp != 1) {
+      Tmp2 = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(1), Depth+1);
+      FirstAnswer = std::min(Tmp, Tmp2);
+      // We computed what we know about the sign bits as our first
+      // answer. Now proceed to the generic code that uses
+      // ComputeMaskedBits, and pick whichever answer is better.
+    }
+    break;
 
   case ISD::SELECT:
-    Tmp = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(0), Depth+1);
+    Tmp = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(1), Depth+1);
     if (Tmp == 1) return 1;  // Early out.
-    Tmp2 = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(1), Depth+1);
+    Tmp2 = ComputeNumSignBits(Op.getOperand(2), Depth+1);
     return std::min(Tmp, Tmp2);
     
   case ISD::SETCC:
@@ -1801,7 +1807,7 @@ unsigned SelectionDAG::ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth) const{
       Op.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN ||
       Op.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_VOID) {
     unsigned NumBits = TLI.ComputeNumSignBitsForTargetNode(Op, Depth);
-    if (NumBits > 1) return NumBits;
+    if (NumBits > 1) FirstAnswer = std::max(FirstAnswer, NumBits);
   }
   
   // Finally, if we can prove that the top bits of the result are 0's or 1's,
@@ -1816,7 +1822,7 @@ unsigned SelectionDAG::ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth) const{
     Mask = KnownOne;
   } else {
     // Nothing known.
-    return 1;
+    return FirstAnswer;
   }
   
   // Okay, we know that the sign bit in Mask is set.  Use CLZ to determine
@@ -1825,7 +1831,7 @@ unsigned SelectionDAG::ComputeNumSignBits(SDOperand Op, unsigned Depth) const{
   Mask <<= Mask.getBitWidth()-VTBits;
   // Return # leading zeros.  We use 'min' here in case Val was zero before
   // shifting.  We don't want to return '64' as for an i32 "0".
-  return std::min(VTBits, Mask.countLeadingZeros());
+  return std::max(FirstAnswer, std::min(VTBits, Mask.countLeadingZeros()));
 }
 
 
@@ -1847,10 +1853,17 @@ SDOperand SelectionDAG::getShuffleScalarElt(const SDNode *N, unsigned Idx) {
   unsigned NumElems = PermMask.getNumOperands();
   SDOperand V = (Idx < NumElems) ? N->getOperand(0) : N->getOperand(1);
   Idx %= NumElems;
-  if (V.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
-    return (Idx == 0)
-     ? V.getOperand(0) : getNode(ISD::UNDEF, MVT::getVectorElementType(VT));
+
+  if (V.getOpcode() == ISD::BIT_CONVERT) {
+    V = V.getOperand(0);
+    if (MVT::getVectorNumElements(V.getValueType()) != NumElems)
+      return SDOperand();
   }
+  if (V.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR)
+    return (Idx == 0) ? V.getOperand(0)
+                      : getNode(ISD::UNDEF, MVT::getVectorElementType(VT));
+  if (V.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
+    return V.getOperand(Idx);
   if (V.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE) {
     SDOperand Elt = PermMask.getOperand(Idx);
     if (Elt.getOpcode() == ISD::UNDEF)
@@ -2505,41 +2518,42 @@ SDOperand SelectionDAG::getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT,
 /// operand.
 static SDOperand getMemsetValue(SDOperand Value, MVT::ValueType VT,
                                 SelectionDAG &DAG) {
-  MVT::ValueType CurVT = VT;
+  unsigned NumBits = MVT::isVector(VT) ?
+    MVT::getSizeInBits(MVT::getVectorElementType(VT)) : MVT::getSizeInBits(VT);
   if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Value)) {
-    uint64_t Val   = C->getValue() & 255;
+    APInt Val = APInt(NumBits, C->getValue() & 255);
     unsigned Shift = 8;
-    while (CurVT != MVT::i8) {
+    for (unsigned i = NumBits; i > 8; i >>= 1) {
       Val = (Val << Shift) | Val;
       Shift <<= 1;
-      CurVT = (MVT::ValueType)((unsigned)CurVT - 1);
-    }
-    return DAG.getConstant(Val, VT);
-  } else {
-    Value = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, VT, Value);
-    unsigned Shift = 8;
-    while (CurVT != MVT::i8) {
-      Value =
-        DAG.getNode(ISD::OR, VT,
-                    DAG.getNode(ISD::SHL, VT, Value,
-                                DAG.getConstant(Shift, MVT::i8)), Value);
-      Shift <<= 1;
-      CurVT = (MVT::ValueType)((unsigned)CurVT - 1);
     }
+    if (MVT::isInteger(VT))
+      return DAG.getConstant(Val, VT);
+    return DAG.getConstantFP(APFloat(Val), VT);
+  }
 
-    return Value;
+  Value = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, VT, Value);
+  unsigned Shift = 8;
+  for (unsigned i = NumBits; i > 8; i >>= 1) {
+    Value = DAG.getNode(ISD::OR, VT,
+                        DAG.getNode(ISD::SHL, VT, Value,
+                                    DAG.getConstant(Shift, MVT::i8)), Value);
+    Shift <<= 1;
   }
+
+  return Value;
 }
 
 /// getMemsetStringVal - Similar to getMemsetValue. Except this is only
 /// used when a memcpy is turned into a memset when the source is a constant
 /// string ptr.
-static SDOperand getMemsetStringVal(MVT::ValueType VT,
-                                    SelectionDAG &DAG,
+static SDOperand getMemsetStringVal(MVT::ValueType VT, SelectionDAG &DAG,
                                     const TargetLowering &TLI,
                                     std::string &Str, unsigned Offset) {
+  assert(!MVT::isVector(VT) && "Can't handle vector type here!");
+  unsigned NumBits = MVT::getSizeInBits(VT);
+  unsigned MSB = NumBits / 8;
   uint64_t Val = 0;
-  unsigned MSB = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
   if (TLI.isLittleEndian())
     Offset = Offset + MSB - 1;
   for (unsigned i = 0; i != MSB; ++i) {
@@ -2550,56 +2564,119 @@ static SDOperand getMemsetStringVal(MVT::ValueType VT,
 }
 
 /// getMemBasePlusOffset - Returns base and offset node for the 
+///
 static SDOperand getMemBasePlusOffset(SDOperand Base, unsigned Offset,
                                       SelectionDAG &DAG) {
   MVT::ValueType VT = Base.getValueType();
   return DAG.getNode(ISD::ADD, VT, Base, DAG.getConstant(Offset, VT));
 }
 
+/// isMemSrcFromString - Returns true if memcpy source is a string constant.
+///
+static bool isMemSrcFromString(SDOperand Src, std::string &Str,
+                               uint64_t &SrcOff) {
+  unsigned SrcDelta = 0;
+  GlobalAddressSDNode *G = NULL;
+  if (Src.getOpcode() == ISD::GlobalAddress)
+    G = cast<GlobalAddressSDNode>(Src);
+  else if (Src.getOpcode() == ISD::ADD &&
+           Src.getOperand(0).getOpcode() == ISD::GlobalAddress &&
+           Src.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
+    G = cast<GlobalAddressSDNode>(Src.getOperand(0));
+    SrcDelta = cast<ConstantSDNode>(Src.getOperand(1))->getValue();
+  }
+  if (!G)
+    return false;
+
+  GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(G->getGlobal());
+  if (GV && GV->isConstant()) {
+    Str = GV->getStringValue(false);
+    if (!Str.empty()) {
+      SrcOff += SrcDelta;
+      return true;
+    }
+  }
+
+  return false;
+}
+
 /// MeetsMaxMemopRequirement - Determines if the number of memory ops required
 /// to replace the memset / memcpy is below the threshold. It also returns the
 /// types of the sequence of memory ops to perform memset / memcpy.
-static bool MeetsMaxMemopRequirement(std::vector<MVT::ValueType> &MemOps,
-                                     unsigned Limit, uint64_t Size,
-                                     unsigned Align,
-                                     const TargetLowering &TLI) {
-  MVT::ValueType VT;
-
-  if (TLI.allowsUnalignedMemoryAccesses()) {
-    VT = MVT::i64;
-  } else {
-    switch (Align & 7) {
-    case 0:
-      VT = MVT::i64;
-      break;
-    case 4:
-      VT = MVT::i32;
-      break;
-    case 2:
-      VT = MVT::i16;
-      break;
-    default:
-      VT = MVT::i8;
-      break;
+static
+bool MeetsMaxMemopRequirement(std::vector<MVT::ValueType> &MemOps,
+                              SDOperand Dst, SDOperand Src,
+                              unsigned Limit, uint64_t Size, unsigned &Align,
+                              SelectionDAG &DAG,
+                              const TargetLowering &TLI) {
+  bool AllowUnalign = TLI.allowsUnalignedMemoryAccesses();
+
+  std::string Str;
+  uint64_t SrcOff = 0;
+  bool isSrcStr = isMemSrcFromString(Src, Str, SrcOff);
+  bool isSrcConst = isa<ConstantSDNode>(Src);
+  MVT::ValueType VT= TLI.getOptimalMemOpType(Size, Align, isSrcConst, isSrcStr);
+  if (VT != MVT::iAny) {
+    unsigned NewAlign = (unsigned)
+      TLI.getTargetData()->getABITypeAlignment(MVT::getTypeForValueType(VT));
+    // If source is a string constant, this will require an unaligned load.
+    if (NewAlign > Align && (isSrcConst || AllowUnalign)) {
+      if (Dst.getOpcode() != ISD::FrameIndex) {
+        // Can't change destination alignment. It requires a unaligned store.
+        if (AllowUnalign)
+          VT = MVT::iAny;
+      } else {
+        int FI = cast<FrameIndexSDNode>(Dst)->getIndex();
+        MachineFrameInfo *MFI = DAG.getMachineFunction().getFrameInfo();
+        if (MFI->isFixedObjectIndex(FI)) {
+          // Can't change destination alignment. It requires a unaligned store.
+          if (AllowUnalign)
+            VT = MVT::iAny;
+        } else {
+          // Give the stack frame object a larger alignment.
+          MFI->setObjectAlignment(FI, NewAlign);
+          Align = NewAlign;
+        }
+      }
     }
   }
 
-  MVT::ValueType LVT = MVT::i64;
-  while (!TLI.isTypeLegal(LVT))
-    LVT = (MVT::ValueType)((unsigned)LVT - 1);
-  assert(MVT::isInteger(LVT));
+  if (VT == MVT::iAny) {
+    if (AllowUnalign) {
+      VT = MVT::i64;
+    } else {
+      switch (Align & 7) {
+      case 0:  VT = MVT::i64; break;
+      case 4:  VT = MVT::i32; break;
+      case 2:  VT = MVT::i16; break;
+      default: VT = MVT::i8;  break;
+      }
+    }
+
+    MVT::ValueType LVT = MVT::i64;
+    while (!TLI.isTypeLegal(LVT))
+      LVT = (MVT::ValueType)((unsigned)LVT - 1);
+    assert(MVT::isInteger(LVT));
 
-  if (VT > LVT)
-    VT = LVT;
+    if (VT > LVT)
+      VT = LVT;
+  }
 
   unsigned NumMemOps = 0;
   while (Size != 0) {
     unsigned VTSize = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
     while (VTSize > Size) {
-      VT = (MVT::ValueType)((unsigned)VT - 1);
-      VTSize >>= 1;
+      // For now, only use non-vector load / store's for the left-over pieces.
+      if (MVT::isVector(VT)) {
+        VT = MVT::i64;
+        while (!TLI.isTypeLegal(VT))
+          VT = (MVT::ValueType)((unsigned)VT - 1);         
+        VTSize = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
+      } else {
+        VT = (MVT::ValueType)((unsigned)VT - 1);
+        VTSize >>= 1;
+      }
     }
-    assert(MVT::isInteger(VT));
 
     if (++NumMemOps > Limit)
       return false;
@@ -2613,68 +2690,49 @@ static bool MeetsMaxMemopRequirement(std::vector<MVT::ValueType> &MemOps,
 static SDOperand getMemcpyLoadsAndStores(SelectionDAG &DAG,
                                          SDOperand Chain, SDOperand Dst,
                                          SDOperand Src, uint64_t Size,
-                                         unsigned Align,
-                                         bool AlwaysInline,
+                                         unsigned Align, bool AlwaysInline,
                                          const Value *DstSV, uint64_t DstSVOff,
                                          const Value *SrcSV, uint64_t SrcSVOff){
   const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
 
-  // Expand memcpy to a series of store ops if the size operand falls below
-  // a certain threshold.
+  // Expand memcpy to a series of load and store ops if the size operand falls
+  // below a certain threshold.
   std::vector<MVT::ValueType> MemOps;
   uint64_t Limit = -1;
   if (!AlwaysInline)
     Limit = TLI.getMaxStoresPerMemcpy();
-  if (!MeetsMaxMemopRequirement(MemOps, Limit, Size, Align, TLI))
+  unsigned DstAlign = Align;  // Destination alignment can change.
+  if (!MeetsMaxMemopRequirement(MemOps, Dst, Src, Limit, Size, DstAlign,
+                                DAG, TLI))
     return SDOperand();
 
-  SmallVector<SDOperand, 8> OutChains;
-
-  unsigned NumMemOps = MemOps.size();
-  unsigned SrcDelta = 0;
-  GlobalAddressSDNode *G = NULL;
   std::string Str;
-  bool CopyFromStr = false;
   uint64_t SrcOff = 0, DstOff = 0;
+  bool CopyFromStr = isMemSrcFromString(Src, Str, SrcOff);
 
-  if (Src.getOpcode() == ISD::GlobalAddress)
-    G = cast<GlobalAddressSDNode>(Src);
-  else if (Src.getOpcode() == ISD::ADD &&
-           Src.getOperand(0).getOpcode() == ISD::GlobalAddress &&
-           Src.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
-    G = cast<GlobalAddressSDNode>(Src.getOperand(0));
-    SrcDelta = cast<ConstantSDNode>(Src.getOperand(1))->getValue();
-  }
-  if (G) {
-    GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(G->getGlobal());
-    if (GV && GV->isConstant()) {
-      Str = GV->getStringValue(false);
-      if (!Str.empty()) {
-        CopyFromStr = true;
-        SrcOff += SrcDelta;
-      }
-    }
-  }
-
+  SmallVector<SDOperand, 8> OutChains;
+  unsigned NumMemOps = MemOps.size();
   for (unsigned i = 0; i < NumMemOps; i++) {
     MVT::ValueType VT = MemOps[i];
     unsigned VTSize = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
     SDOperand Value, Store;
 
-    if (CopyFromStr) {
+    if (CopyFromStr && !MVT::isVector(VT)) {
+      // It's unlikely a store of a vector immediate can be done in a single
+      // instruction. It would require a load from a constantpool first.
+      // FIXME: Handle cases where store of vector immediate is done in a
+      // single instruction.
       Value = getMemsetStringVal(VT, DAG, TLI, Str, SrcOff);
-      Store =
-        DAG.getStore(Chain, Value,
-                     getMemBasePlusOffset(Dst, DstOff, DAG),
-                     DstSV, DstSVOff + DstOff);
+      Store = DAG.getStore(Chain, Value,
+                           getMemBasePlusOffset(Dst, DstOff, DAG),
+                           DstSV, DstSVOff + DstOff);
     } else {
       Value = DAG.getLoad(VT, Chain,
                           getMemBasePlusOffset(Src, SrcOff, DAG),
                           SrcSV, SrcSVOff + SrcOff, false, Align);
-      Store =
-        DAG.getStore(Chain, Value,
-                     getMemBasePlusOffset(Dst, DstOff, DAG),
-                     DstSV, DstSVOff + DstOff, false, Align);
+      Store = DAG.getStore(Chain, Value,
+                           getMemBasePlusOffset(Dst, DstOff, DAG),
+                           DstSV, DstSVOff + DstOff, false, DstAlign);
     }
     OutChains.push_back(Store);
     SrcOff += VTSize;
@@ -2685,6 +2743,63 @@ static SDOperand getMemcpyLoadsAndStores(SelectionDAG &DAG,
                      &OutChains[0], OutChains.size());
 }
 
+static SDOperand getMemmoveLoadsAndStores(SelectionDAG &DAG,
+                                          SDOperand Chain, SDOperand Dst,
+                                          SDOperand Src, uint64_t Size,
+                                          unsigned Align, bool AlwaysInline,
+                                          const Value *DstSV, uint64_t DstSVOff,
+                                          const Value *SrcSV, uint64_t SrcSVOff){
+  const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
+
+  // Expand memmove to a series of load and store ops if the size operand falls
+  // below a certain threshold.
+  std::vector<MVT::ValueType> MemOps;
+  uint64_t Limit = -1;
+  if (!AlwaysInline)
+    Limit = TLI.getMaxStoresPerMemmove();
+  unsigned DstAlign = Align;  // Destination alignment can change.
+  if (!MeetsMaxMemopRequirement(MemOps, Dst, Src, Limit, Size, DstAlign,
+                                DAG, TLI))
+    return SDOperand();
+
+  std::string Str;
+  uint64_t SrcOff = 0, DstOff = 0;
+
+  SmallVector<SDOperand, 8> LoadValues;
+  SmallVector<SDOperand, 8> LoadChains;
+  SmallVector<SDOperand, 8> OutChains;
+  unsigned NumMemOps = MemOps.size();
+  for (unsigned i = 0; i < NumMemOps; i++) {
+    MVT::ValueType VT = MemOps[i];
+    unsigned VTSize = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
+    SDOperand Value, Store;
+
+    Value = DAG.getLoad(VT, Chain,
+                        getMemBasePlusOffset(Src, SrcOff, DAG),
+                        SrcSV, SrcSVOff + SrcOff, false, Align);
+    LoadValues.push_back(Value);
+    LoadChains.push_back(Value.getValue(1));
+    SrcOff += VTSize;
+  }
+  Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other,
+                      &LoadChains[0], LoadChains.size());
+  OutChains.clear();
+  for (unsigned i = 0; i < NumMemOps; i++) {
+    MVT::ValueType VT = MemOps[i];
+    unsigned VTSize = MVT::getSizeInBits(VT) / 8;
+    SDOperand Value, Store;
+
+    Store = DAG.getStore(Chain, LoadValues[i],
+                         getMemBasePlusOffset(Dst, DstOff, DAG),
+                         DstSV, DstSVOff + DstOff, false, DstAlign);
+    OutChains.push_back(Store);
+    DstOff += VTSize;
+  }
+
+  return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other,
+                     &OutChains[0], OutChains.size());
+}
+
 static SDOperand getMemsetStores(SelectionDAG &DAG,
                                  SDOperand Chain, SDOperand Dst,
                                  SDOperand Src, uint64_t Size,
@@ -2695,8 +2810,8 @@ static SDOperand getMemsetStores(SelectionDAG &DAG,
   // Expand memset to a series of load/store ops if the size operand
   // falls below a certain threshold.
   std::vector<MVT::ValueType> MemOps;
-  if (!MeetsMaxMemopRequirement(MemOps, TLI.getMaxStoresPerMemset(),
-                                Size, Align, TLI))
+  if (!MeetsMaxMemopRequirement(MemOps, Dst, Src, TLI.getMaxStoresPerMemset(),
+                                Size, Align, DAG, TLI))
     return SDOperand();
 
   SmallVector<SDOperand, 8> OutChains;
@@ -2778,9 +2893,20 @@ SDOperand SelectionDAG::getMemmove(SDOperand Chain, SDOperand Dst,
                                    const Value *DstSV, uint64_t DstSVOff,
                                    const Value *SrcSV, uint64_t SrcSVOff) {
 
-  // TODO: Optimize small memmove cases with simple loads and stores,
-  // ensuring that all loads precede all stores. This can cause severe
-  // register pressure, so targets should be careful with the size limit.
+  // Check to see if we should lower the memmove to loads and stores first.
+  // For cases within the target-specified limits, this is the best choice.
+  ConstantSDNode *ConstantSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size);
+  if (ConstantSize) {
+    // Memmove with size zero? Just return the original chain.
+    if (ConstantSize->isNullValue())
+      return Chain;
+
+    SDOperand Result =
+      getMemmoveLoadsAndStores(*this, Chain, Dst, Src, ConstantSize->getValue(),
+                               Align, false, DstSV, DstSVOff, SrcSV, SrcSVOff);
+    if (Result.Val)
+      return Result;
+  }
 
   // Then check to see if we should lower the memmove with target-specific
   // code. If the target chooses to do this, this is the next best.
@@ -2935,7 +3061,7 @@ SelectionDAG::getLoad(ISD::MemIndexedMode AM, ISD::LoadExtType ExtType,
   }
 
   bool Indexed = AM != ISD::UNINDEXED;
-  assert(Indexed || Offset.getOpcode() == ISD::UNDEF &&
+  assert((Indexed || Offset.getOpcode() == ISD::UNDEF) &&
          "Unindexed load with an offset!");
 
   SDVTList VTs = Indexed ?