Move all of the header files which are involved in modelling the LLVM IR
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMISelDAGToDAG.cpp
index 92fd4c8fa07f36577018045a2974caf765e02a89..939bed77bd649f164ae6f56c27f51babd40255e2 100644 (file)
 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
 #include "ARMTargetMachine.h"
 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
-#include "llvm/CallingConv.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Intrinsics.h"
-#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
-#include "llvm/Target/TargetLowering.h"
-#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
+#include "llvm/IR/CallingConv.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/Intrinsics.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetLowering.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 
 using namespace llvm;
 
@@ -78,6 +78,8 @@ public:
     return "ARM Instruction Selection";
   }
 
+  virtual void PreprocessISelDAG();
+
   /// getI32Imm - Return a target constant of type i32 with the specified
   /// value.
   inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
@@ -265,16 +267,16 @@ private:
                                             char ConstraintCode,
                                             std::vector<SDValue> &OutOps);
 
-  // Form pairs of consecutive S, D, or Q registers.
+  // Form pairs of consecutive R, S, D, or Q registers.
   SDNode *createGPRPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
-  SDNode *PairSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
-  SDNode *PairDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
-  SDNode *PairQRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
+  SDNode *createSRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
+  SDNode *createDRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
+  SDNode *createQRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1);
 
   // Form sequences of 4 consecutive S, D, or Q registers.
-  SDNode *QuadSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
-  SDNode *QuadDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
-  SDNode *QuadQRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
+  SDNode *createQuadSRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
+  SDNode *createQuadDRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
+  SDNode *createQuadQRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1, SDValue V2, SDValue V3);
 
   // Get the alignment operand for a NEON VLD or VST instruction.
   SDValue GetVLDSTAlign(SDValue Align, unsigned NumVecs, bool is64BitVector);
@@ -327,6 +329,87 @@ static bool isScaledConstantInRange(SDValue Node, int Scale,
   return ScaledConstant >= RangeMin && ScaledConstant < RangeMax;
 }
 
+void ARMDAGToDAGISel::PreprocessISelDAG() {
+  if (!Subtarget->hasV6T2Ops())
+    return;
+
+  bool isThumb2 = Subtarget->isThumb();
+  for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
+       E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
+    SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
+
+    if (N->getOpcode() != ISD::ADD)
+      continue;
+
+    // Look for (add X1, (and (srl X2, c1), c2)) where c2 is constant with
+    // leading zeros, followed by consecutive set bits, followed by 1 or 2
+    // trailing zeros, e.g. 1020.
+    // Transform the expression to
+    // (add X1, (shl (and (srl X2, c1), (c2>>tz)), tz)) where tz is the number
+    // of trailing zeros of c2. The left shift would be folded as an shifter
+    // operand of 'add' and the 'and' and 'srl' would become a bits extraction
+    // node (UBFX).
+
+    SDValue N0 = N->getOperand(0);
+    SDValue N1 = N->getOperand(1);
+    unsigned And_imm = 0;
+    if (!isOpcWithIntImmediate(N1.getNode(), ISD::AND, And_imm)) {
+      if (isOpcWithIntImmediate(N0.getNode(), ISD::AND, And_imm))
+        std::swap(N0, N1);
+    }
+    if (!And_imm)
+      continue;
+
+    // Check if the AND mask is an immediate of the form: 000.....1111111100
+    unsigned TZ = CountTrailingZeros_32(And_imm);
+    if (TZ != 1 && TZ != 2)
+      // Be conservative here. Shifter operands aren't always free. e.g. On
+      // Swift, left shifter operand of 1 / 2 for free but others are not.
+      // e.g.
+      //  ubfx   r3, r1, #16, #8
+      //  ldr.w  r3, [r0, r3, lsl #2]
+      // vs.
+      //  mov.w  r9, #1020
+      //  and.w  r2, r9, r1, lsr #14
+      //  ldr    r2, [r0, r2]
+      continue;
+    And_imm >>= TZ;
+    if (And_imm & (And_imm + 1))
+      continue;
+
+    // Look for (and (srl X, c1), c2).
+    SDValue Srl = N1.getOperand(0);
+    unsigned Srl_imm = 0;
+    if (!isOpcWithIntImmediate(Srl.getNode(), ISD::SRL, Srl_imm) ||
+        (Srl_imm <= 2))
+      continue;
+
+    // Make sure first operand is not a shifter operand which would prevent
+    // folding of the left shift.
+    SDValue CPTmp0;
+    SDValue CPTmp1;
+    SDValue CPTmp2;
+    if (isThumb2) {
+      if (SelectT2ShifterOperandReg(N0, CPTmp0, CPTmp1))
+        continue;
+    } else {
+      if (SelectImmShifterOperand(N0, CPTmp0, CPTmp1) ||
+          SelectRegShifterOperand(N0, CPTmp0, CPTmp1, CPTmp2))
+        continue;
+    }
+
+    // Now make the transformation.
+    Srl = CurDAG->getNode(ISD::SRL, Srl.getDebugLoc(), MVT::i32,
+                          Srl.getOperand(0),
+                          CurDAG->getConstant(Srl_imm+TZ, MVT::i32));
+    N1 = CurDAG->getNode(ISD::AND, N1.getDebugLoc(), MVT::i32,
+                         Srl, CurDAG->getConstant(And_imm, MVT::i32));
+    N1 = CurDAG->getNode(ISD::SHL, N1.getDebugLoc(), MVT::i32,
+                         N1, CurDAG->getConstant(TZ, MVT::i32));
+    CurDAG->UpdateNodeOperands(N, N0, N1);
+  }  
+}
+
 /// hasNoVMLxHazardUse - Return true if it's desirable to select a FP MLA / MLS
 /// node. VFP / NEON fp VMLA / VMLS instructions have special RAW hazards (at
 /// least on current ARM implementations) which should be avoidded.
@@ -1456,9 +1539,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::createGPRPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 5);
 }
 
-/// PairSRegs - Form a D register from a pair of S registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
+/// \brief Form a D register from a pair of S registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createSRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass =
     CurDAG->getTargetConstant(ARM::DPR_VFP2RegClassID, MVT::i32);
@@ -1468,9 +1550,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 5);
 }
 
-/// PairDRegs - Form a quad register from a pair of D registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
+/// \brief Form a quad register from a pair of D registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createDRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass = CurDAG->getTargetConstant(ARM::QPRRegClassID, MVT::i32);
   SDValue SubReg0 = CurDAG->getTargetConstant(ARM::dsub_0, MVT::i32);
@@ -1479,9 +1560,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 5);
 }
 
-/// PairQRegs - Form 4 consecutive D registers from a pair of Q registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairQRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
+/// \brief Form 4 consecutive D registers from a pair of Q registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createQRegPairNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass = CurDAG->getTargetConstant(ARM::QQPRRegClassID, MVT::i32);
   SDValue SubReg0 = CurDAG->getTargetConstant(ARM::qsub_0, MVT::i32);
@@ -1490,9 +1570,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::PairQRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1) {
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 5);
 }
 
-/// QuadSRegs - Form 4 consecutive S registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::QuadSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
+/// \brief Form 4 consecutive S registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createQuadSRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
                                    SDValue V2, SDValue V3) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass =
@@ -1506,9 +1585,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::QuadSRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 9);
 }
 
-/// QuadDRegs - Form 4 consecutive D registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::QuadDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
+/// \brief Form 4 consecutive D registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createQuadDRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
                                    SDValue V2, SDValue V3) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass = CurDAG->getTargetConstant(ARM::QQPRRegClassID, MVT::i32);
@@ -1521,9 +1599,8 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::QuadDRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
   return CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::REG_SEQUENCE, dl, VT, Ops, 9);
 }
 
-/// QuadQRegs - Form 4 consecutive Q registers.
-///
-SDNode *ARMDAGToDAGISel::QuadQRegs(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
+/// \brief Form 4 consecutive Q registers.
+SDNode *ARMDAGToDAGISel::createQuadQRegsNode(EVT VT, SDValue V0, SDValue V1,
                                    SDValue V2, SDValue V3) {
   DebugLoc dl = V0.getNode()->getDebugLoc();
   SDValue RegClass = CurDAG->getTargetConstant(ARM::QQQQPRRegClassID, MVT::i32);
@@ -1796,7 +1873,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVST(SDNode *N, bool isUpdating, unsigned NumVecs,
       SDValue V0 = N->getOperand(Vec0Idx + 0);
       SDValue V1 = N->getOperand(Vec0Idx + 1);
       if (NumVecs == 2)
-        SrcReg = SDValue(PairDRegs(MVT::v2i64, V0, V1), 0);
+        SrcReg = SDValue(createDRegPairNode(MVT::v2i64, V0, V1), 0);
       else {
         SDValue V2 = N->getOperand(Vec0Idx + 2);
         // If it's a vst3, form a quad D-register and leave the last part as
@@ -1804,13 +1881,13 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVST(SDNode *N, bool isUpdating, unsigned NumVecs,
         SDValue V3 = (NumVecs == 3)
           ? SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF,dl,VT), 0)
           : N->getOperand(Vec0Idx + 3);
-        SrcReg = SDValue(QuadDRegs(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
+        SrcReg = SDValue(createQuadDRegsNode(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
       }
     } else {
       // Form a QQ register.
       SDValue Q0 = N->getOperand(Vec0Idx);
       SDValue Q1 = N->getOperand(Vec0Idx + 1);
-      SrcReg = SDValue(PairQRegs(MVT::v4i64, Q0, Q1), 0);
+      SrcReg = SDValue(createQRegPairNode(MVT::v4i64, Q0, Q1), 0);
     }
 
     unsigned Opc = (is64BitVector ? DOpcodes[OpcodeIndex] :
@@ -1852,7 +1929,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVST(SDNode *N, bool isUpdating, unsigned NumVecs,
   SDValue V3 = (NumVecs == 3)
     ? SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, dl, VT), 0)
     : N->getOperand(Vec0Idx + 3);
-  SDValue RegSeq = SDValue(QuadQRegs(MVT::v8i64, V0, V1, V2, V3), 0);
+  SDValue RegSeq = SDValue(createQuadQRegsNode(MVT::v8i64, V0, V1, V2, V3), 0);
 
   // Store the even D registers.  This is always an updating store, so that it
   // provides the address to the second store for the odd subregs.
@@ -1962,18 +2039,18 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVLDSTLane(SDNode *N, bool IsLoad,
   SDValue V1 = N->getOperand(Vec0Idx + 1);
   if (NumVecs == 2) {
     if (is64BitVector)
-      SuperReg = SDValue(PairDRegs(MVT::v2i64, V0, V1), 0);
+      SuperReg = SDValue(createDRegPairNode(MVT::v2i64, V0, V1), 0);
     else
-      SuperReg = SDValue(PairQRegs(MVT::v4i64, V0, V1), 0);
+      SuperReg = SDValue(createQRegPairNode(MVT::v4i64, V0, V1), 0);
   } else {
     SDValue V2 = N->getOperand(Vec0Idx + 2);
     SDValue V3 = (NumVecs == 3)
       ? SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, dl, VT), 0)
       : N->getOperand(Vec0Idx + 3);
     if (is64BitVector)
-      SuperReg = SDValue(QuadDRegs(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
+      SuperReg = SDValue(createQuadDRegsNode(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
     else
-      SuperReg = SDValue(QuadQRegs(MVT::v8i64, V0, V1, V2, V3), 0);
+      SuperReg = SDValue(createQuadQRegsNode(MVT::v8i64, V0, V1, V2, V3), 0);
   }
   Ops.push_back(SuperReg);
   Ops.push_back(getI32Imm(Lane));
@@ -2099,7 +2176,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVTBL(SDNode *N, bool IsExt, unsigned NumVecs,
   SDValue V0 = N->getOperand(FirstTblReg + 0);
   SDValue V1 = N->getOperand(FirstTblReg + 1);
   if (NumVecs == 2)
-    RegSeq = SDValue(PairDRegs(MVT::v16i8, V0, V1), 0);
+    RegSeq = SDValue(createDRegPairNode(MVT::v16i8, V0, V1), 0);
   else {
     SDValue V2 = N->getOperand(FirstTblReg + 2);
     // If it's a vtbl3, form a quad D-register and leave the last part as
@@ -2107,7 +2184,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectVTBL(SDNode *N, bool IsExt, unsigned NumVecs,
     SDValue V3 = (NumVecs == 3)
       ? SDValue(CurDAG->getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, dl, VT), 0)
       : N->getOperand(FirstTblReg + 3);
-    RegSeq = SDValue(QuadDRegs(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
+    RegSeq = SDValue(createQuadDRegsNode(MVT::v4i64, V0, V1, V2, V3), 0);
   }
 
   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
@@ -2125,10 +2202,10 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectV6T2BitfieldExtractOp(SDNode *N,
   if (!Subtarget->hasV6T2Ops())
     return NULL;
 
-  unsigned Opc = isSigned ? (Subtarget->isThumb() ? ARM::t2SBFX : ARM::SBFX)
+  unsigned Opc = isSigned
+    ? (Subtarget->isThumb() ? ARM::t2SBFX : ARM::SBFX)
     : (Subtarget->isThumb() ? ARM::t2UBFX : ARM::UBFX);
 
-
   // For unsigned extracts, check for a shift right and mask
   unsigned And_imm = 0;
   if (N->getOpcode() == ISD::AND) {
@@ -2146,7 +2223,29 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectV6T2BitfieldExtractOp(SDNode *N,
         // Note: The width operand is encoded as width-1.
         unsigned Width = CountTrailingOnes_32(And_imm) - 1;
         unsigned LSB = Srl_imm;
+
         SDValue Reg0 = CurDAG->getRegister(0, MVT::i32);
+
+        if ((LSB + Width + 1) == N->getValueType(0).getSizeInBits()) {
+          // It's cheaper to use a right shift to extract the top bits.
+          if (Subtarget->isThumb()) {
+            Opc = isSigned ? ARM::t2ASRri : ARM::t2LSRri;
+            SDValue Ops[] = { N->getOperand(0).getOperand(0),
+                              CurDAG->getTargetConstant(LSB, MVT::i32),
+                              getAL(CurDAG), Reg0, Reg0 };
+            return CurDAG->SelectNodeTo(N, Opc, MVT::i32, Ops, 5);
+          }
+
+          // ARM models shift instructions as MOVsi with shifter operand.
+          ARM_AM::ShiftOpc ShOpcVal = ARM_AM::getShiftOpcForNode(ISD::SRL);
+          SDValue ShOpc =
+            CurDAG->getTargetConstant(ARM_AM::getSORegOpc(ShOpcVal, LSB),
+                                      MVT::i32);
+          SDValue Ops[] = { N->getOperand(0).getOperand(0), ShOpc,
+                            getAL(CurDAG), Reg0, Reg0 };
+          return CurDAG->SelectNodeTo(N, ARM::MOVsi, MVT::i32, Ops, 5);
+        }
+
         SDValue Ops[] = { N->getOperand(0).getOperand(0),
                           CurDAG->getTargetConstant(LSB, MVT::i32),
                           CurDAG->getTargetConstant(Width, MVT::i32),
@@ -2423,7 +2522,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectConcatVector(SDNode *N) {
   EVT VT = N->getValueType(0);
   if (!VT.is128BitVector() || N->getNumOperands() != 2)
     llvm_unreachable("unexpected CONCAT_VECTORS");
-  return PairDRegs(VT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
+  return createDRegPairNode(VT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
 }
 
 SDNode *ARMDAGToDAGISel::SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc) {
@@ -2802,13 +2901,13 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::Select(SDNode *N) {
     unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
     if (EltVT == MVT::f64) {
       assert(NumElts == 2 && "unexpected type for BUILD_VECTOR");
-      return PairDRegs(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
+      return createDRegPairNode(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
     }
     assert(EltVT == MVT::f32 && "unexpected type for BUILD_VECTOR");
     if (NumElts == 2)
-      return PairSRegs(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
+      return createSRegPairNode(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1));
     assert(NumElts == 4 && "unexpected type for BUILD_VECTOR");
-    return QuadSRegs(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1),
+    return createQuadSRegsNode(VecVT, N->getOperand(0), N->getOperand(1),
                      N->getOperand(2), N->getOperand(3));
   }
 
@@ -3303,7 +3402,7 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::Select(SDNode *N) {
     // Form a REG_SEQUENCE to force register allocation.
     SDValue V0 = N->getOperand(0);
     SDValue V1 = N->getOperand(1);
-    SDValue RegSeq = SDValue(PairDRegs(MVT::v16i8, V0, V1), 0);
+    SDValue RegSeq = SDValue(createDRegPairNode(MVT::v16i8, V0, V1), 0);
 
     SmallVector<SDValue, 6> Ops;
     Ops.push_back(RegSeq);
@@ -3333,6 +3432,15 @@ SDNode *ARMDAGToDAGISel::Select(SDNode *N) {
     return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMSWAP6432);
   case ARMISD::ATOMCMPXCHG64_DAG:
     return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMCMPXCHG6432);
+
+  case ARMISD::ATOMMIN64_DAG:
+    return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMMIN6432);
+  case ARMISD::ATOMUMIN64_DAG:
+    return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMUMIN6432);
+  case ARMISD::ATOMMAX64_DAG:
+    return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMMAX6432);
+  case ARMISD::ATOMUMAX64_DAG:
+    return SelectAtomic64(N, ARM::ATOMUMAX6432);
   }
 
   return SelectCode(N);