142288 broke the build:
[oota-llvm.git] / lib / Target / PTX / PTXISelLowering.cpp
index c3ba249d6317ea7953aeb32b0f85ad58b7412c0c..3307d91a618803749a7e0a69dcced775d1e2aee3 100644 (file)
 #include "PTXISelLowering.h"
 #include "PTXMachineFunctionInfo.h"
 #include "PTXRegisterInfo.h"
+#include "PTXSubtarget.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 
 using namespace llvm;
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// TargetLowering Implementation
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
 PTXTargetLowering::PTXTargetLowering(TargetMachine &TM)
   : TargetLowering(TM, new TargetLoweringObjectFileELF()) {
   // Set up the register classes.
-  addRegisterClass(MVT::i1,  PTX::PredsRegisterClass);
-  addRegisterClass(MVT::i16, PTX::RRegu16RegisterClass);
-  addRegisterClass(MVT::i32, PTX::RRegu32RegisterClass);
-  addRegisterClass(MVT::i64, PTX::RRegu64RegisterClass);
-  addRegisterClass(MVT::f32, PTX::RRegf32RegisterClass);
-  addRegisterClass(MVT::f64, PTX::RRegf64RegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::i1,  PTX::RegPredRegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::i16, PTX::RegI16RegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::i32, PTX::RegI32RegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::i64, PTX::RegI64RegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::f32, PTX::RegF32RegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::f64, PTX::RegF64RegisterClass);
 
   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
-  
-  setOperationAction(ISD::EXCEPTIONADDR, MVT::i32, Expand);
+  setBooleanVectorContents(ZeroOrOneBooleanContent); // FIXME: Is this correct?
+  setMinFunctionAlignment(2);
+
+  ////////////////////////////////////
+  /////////// Expansion //////////////
+  ////////////////////////////////////
+
+  // (any/zero/sign) extload => load + (any/zero/sign) extend
 
-  setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f32, Legal);
-  setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f64, Legal);
-  
-  // Turn i16 (z)extload into load + (z)extend
   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::i16, Expand);
   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i16, Expand);
+  setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i16, Expand);
+
+  // f32 extload => load + fextend
 
-  // Turn f32 extload into load + fextend
   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
-  
-  // Turn f64 truncstore into trunc + store.
+
+  // f64 truncstore => trunc + store
+
   setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
-  
-  // Customize translation of memory addresses
-  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
 
-  // Expand BR_CC into BRCOND
+  // sign_extend_inreg => sign_extend
+
+  setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
+
+  // br_cc => brcond
+
   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::Other, Expand);
 
+  // select_cc => setcc
+
+  setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::Other, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
+
+  ////////////////////////////////////
+  //////////// Legal /////////////////
+  ////////////////////////////////////
+
+  setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f32, Legal);
+  setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f64, Legal);
+
+  ////////////////////////////////////
+  //////////// Custom ////////////////
+  ////////////////////////////////////
+
+  // customise setcc to use bitwise logic if possible
+
+  setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::i1, Custom);
+
+  // customize translation of memory addresses
+
+  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
+  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
+
   // Compute derived properties from the register classes
   computeRegisterProperties();
 }
 
+EVT PTXTargetLowering::getSetCCResultType(EVT VT) const {
+  return MVT::i1;
+}
+
 SDValue PTXTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   switch (Op.getOpcode()) {
     default:
       llvm_unreachable("Unimplemented operand");
+    case ISD::SETCC:
+      return LowerSETCC(Op, DAG);
     case ISD::GlobalAddress:
       return LowerGlobalAddress(Op, DAG);
   }
@@ -77,12 +123,20 @@ const char *PTXTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
       llvm_unreachable("Unknown opcode");
     case PTXISD::COPY_ADDRESS:
       return "PTXISD::COPY_ADDRESS";
+    case PTXISD::LOAD_PARAM:
+      return "PTXISD::LOAD_PARAM";
+    case PTXISD::STORE_PARAM:
+      return "PTXISD::STORE_PARAM";
     case PTXISD::READ_PARAM:
       return "PTXISD::READ_PARAM";
+    case PTXISD::WRITE_PARAM:
+      return "PTXISD::WRITE_PARAM";
     case PTXISD::EXIT:
       return "PTXISD::EXIT";
     case PTXISD::RET:
       return "PTXISD::RET";
+    case PTXISD::CALL:
+      return "PTXISD::CALL";
   }
 }
 
@@ -90,6 +144,28 @@ const char *PTXTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
 //                      Custom Lower Operation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+SDValue PTXTargetLowering::LowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  assert(Op.getValueType() == MVT::i1 && "SetCC type must be 1-bit integer");
+  SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
+  SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
+  SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
+  DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
+  ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
+
+  // Look for X == 0, X == 1, X != 0, or X != 1
+  // We can simplify these to bitwise logic
+
+  if (Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
+      (cast<ConstantSDNode>(Op1)->getZExtValue() == 1 ||
+       cast<ConstantSDNode>(Op1)->isNullValue()) &&
+      (CC == ISD::SETEQ || CC == ISD::SETNE)) {
+
+    return DAG.getNode(ISD::AND, dl, MVT::i1, Op0, Op1);
+  }
+
+  return DAG.getNode(ISD::SETCC, dl, MVT::i1, Op0, Op1, Op2);
+}
+
 SDValue PTXTargetLowering::
 LowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   EVT PtrVT = getPointerTy();
@@ -111,27 +187,6 @@ LowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 //                      Calling Convention Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-namespace {
-struct argmap_entry {
-  MVT::SimpleValueType VT;
-  TargetRegisterClass *RC;
-  TargetRegisterClass::iterator loc;
-
-  argmap_entry(MVT::SimpleValueType _VT, TargetRegisterClass *_RC)
-    : VT(_VT), RC(_RC), loc(_RC->begin()) {}
-
-  void reset() { loc = RC->begin(); }
-  bool operator==(MVT::SimpleValueType _VT) const { return VT == _VT; }
-} argmap[] = {
-  argmap_entry(MVT::i1,  PTX::PredsRegisterClass),
-  argmap_entry(MVT::i16, PTX::RRegu16RegisterClass),
-  argmap_entry(MVT::i32, PTX::RRegu32RegisterClass),
-  argmap_entry(MVT::i64, PTX::RRegu64RegisterClass),
-  argmap_entry(MVT::f32, PTX::RRegf32RegisterClass),
-  argmap_entry(MVT::f64, PTX::RRegf64RegisterClass)
-};
-}                               // end anonymous namespace
-
 SDValue PTXTargetLowering::
   LowerFormalArguments(SDValue Chain,
                        CallingConv::ID CallConv,
@@ -143,7 +198,9 @@ SDValue PTXTargetLowering::
   if (isVarArg) llvm_unreachable("PTX does not support varargs");
 
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  const PTXSubtarget& ST = getTargetMachine().getSubtarget<PTXSubtarget>();
   PTXMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<PTXMachineFunctionInfo>();
+  PTXParamManager &PM = MFI->getParamManager();
 
   switch (CallConv) {
     default:
@@ -157,45 +214,43 @@ SDValue PTXTargetLowering::
       break;
   }
 
-  // Make sure we don't add argument registers twice
-  if (MFI->isDoneAddArg())
-    llvm_unreachable("cannot add argument registers twice");
-
-  // Reset argmap before allocation
-  for (struct argmap_entry *i = argmap, *e = argmap + array_lengthof(argmap);
-       i != e; ++ i)
-    i->reset();
-
-  for (int i = 0, e = Ins.size(); i != e; ++ i) {
-    MVT::SimpleValueType VT = Ins[i].VT.SimpleTy;
-
-    struct argmap_entry *entry = std::find(argmap,
-                                           argmap + array_lengthof(argmap), VT);
-    if (entry == argmap + array_lengthof(argmap))
-      llvm_unreachable("Type of argument is not supported");
-
-    if (MFI->isKernel() && entry->RC == PTX::PredsRegisterClass)
-      llvm_unreachable("cannot pass preds to kernel");
-
-    MachineRegisterInfo &RegInfo = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
+  // We do one of two things here:
+  // IsKernel || SM >= 2.0  ->  Use param space for arguments
+  // SM < 2.0               ->  Use registers for arguments
+  if (MFI->isKernel() || ST.useParamSpaceForDeviceArgs()) {
+    // We just need to emit the proper LOAD_PARAM ISDs
+    for (unsigned i = 0, e = Ins.size(); i != e; ++i) {
+      assert((!MFI->isKernel() || Ins[i].VT != MVT::i1) &&
+             "Kernels cannot take pred operands");
+
+      unsigned ParamSize = Ins[i].VT.getStoreSizeInBits();
+      unsigned Param = PM.addArgumentParam(ParamSize);
+      const std::string &ParamName = PM.getParamName(Param);
+      SDValue ParamValue = DAG.getTargetExternalSymbol(ParamName.c_str(),
+                                                       MVT::Other);
+      SDValue ArgValue = DAG.getNode(PTXISD::LOAD_PARAM, dl, Ins[i].VT, Chain,
+                                     ParamValue);
+      InVals.push_back(ArgValue);
+    }
+  }
+  else {
+    for (unsigned i = 0, e = Ins.size(); i != e; ++i) {
+      EVT                  RegVT = Ins[i].VT;
+      TargetRegisterClass* TRC   = getRegClassFor(RegVT);
 
-    unsigned preg = *++(entry->loc); // allocate start from register 1
-    unsigned vreg = RegInfo.createVirtualRegister(entry->RC);
-    RegInfo.addLiveIn(preg, vreg);
+      // Use a unique index in the instruction to prevent instruction folding.
+      // Yes, this is a hack.
+      SDValue Index = DAG.getTargetConstant(i, MVT::i32);
+      unsigned Reg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(TRC);
+      SDValue ArgValue = DAG.getNode(PTXISD::READ_PARAM, dl, RegVT, Chain,
+                                     Index);
 
-    MFI->addArgReg(preg);
+      InVals.push_back(ArgValue);
 
-    SDValue inval;
-    if (MFI->isKernel())
-      inval = DAG.getNode(PTXISD::READ_PARAM, dl, VT, Chain,
-                          DAG.getTargetConstant(i, MVT::i32));
-    else
-      inval = DAG.getCopyFromReg(Chain, dl, vreg, VT);
-    InVals.push_back(inval);
+      MFI->addArgReg(Reg);
+    }
   }
 
-  MFI->doneAddArg();
-
   return Chain;
 }
 
@@ -220,47 +275,148 @@ SDValue PTXTargetLowering::
       break;
   }
 
-  // PTX_Device
-
-  // return void
-  if (Outs.size() == 0)
-    return DAG.getNode(PTXISD::RET, dl, MVT::Other, Chain);
+  MachineFunction& MF = DAG.getMachineFunction();
+  PTXMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<PTXMachineFunctionInfo>();
+  PTXParamManager &PM = MFI->getParamManager();
 
   SDValue Flag;
-  unsigned reg;
-
-  if (Outs[0].VT == MVT::i16) {
-    reg = PTX::RH0;
-  }
-  else if (Outs[0].VT == MVT::i32) {
-    reg = PTX::R0;
-  }
-  else if (Outs[0].VT == MVT::i64) {
-    reg = PTX::RD0;
+  const PTXSubtarget& ST = getTargetMachine().getSubtarget<PTXSubtarget>();
+
+  if (ST.useParamSpaceForDeviceArgs()) {
+    assert(Outs.size() < 2 && "Device functions can return at most one value");
+
+    if (Outs.size() == 1) {
+      unsigned ParamSize = OutVals[0].getValueType().getSizeInBits();
+      unsigned Param = PM.addReturnParam(ParamSize);
+      const std::string &ParamName = PM.getParamName(Param);
+      SDValue ParamValue = DAG.getTargetExternalSymbol(ParamName.c_str(),
+                                                       MVT::Other);
+      Chain = DAG.getNode(PTXISD::STORE_PARAM, dl, MVT::Other, Chain,
+                          ParamValue, OutVals[0]);
+    }
+  } else {
+    for (unsigned i = 0, e = Outs.size(); i != e; ++i) {
+      EVT                  RegVT = Outs[i].VT;
+      TargetRegisterClass* TRC = 0;
+
+      // Determine which register class we need
+      if (RegVT == MVT::i1) {
+        TRC = PTX::RegPredRegisterClass;
+      }
+      else if (RegVT == MVT::i16) {
+        TRC = PTX::RegI16RegisterClass;
+      }
+      else if (RegVT == MVT::i32) {
+        TRC = PTX::RegI32RegisterClass;
+      }
+      else if (RegVT == MVT::i64) {
+        TRC = PTX::RegI64RegisterClass;
+      }
+      else if (RegVT == MVT::f32) {
+        TRC = PTX::RegF32RegisterClass;
+      }
+      else if (RegVT == MVT::f64) {
+        TRC = PTX::RegF64RegisterClass;
+      }
+      else {
+        llvm_unreachable("Unknown parameter type");
+      }
+
+      unsigned Reg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(TRC);
+
+      SDValue Copy = DAG.getCopyToReg(Chain, dl, Reg, OutVals[i]/*, Flag*/);
+      SDValue OutReg = DAG.getRegister(Reg, RegVT);
+
+      Chain = DAG.getNode(PTXISD::WRITE_PARAM, dl, MVT::Other, Copy, OutReg);
+
+      MFI->addRetReg(Reg);
+    }
   }
-  else if (Outs[0].VT == MVT::f32) {
-    reg = PTX::F0;
+
+  if (Flag.getNode() == 0) {
+    return DAG.getNode(PTXISD::RET, dl, MVT::Other, Chain);
   }
   else {
-    assert(Outs[0].VT == MVT::f64 && "Can return only basic types");
-    reg = PTX::FD0;
+    return DAG.getNode(PTXISD::RET, dl, MVT::Other, Chain, Flag);
   }
+}
 
-  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+SDValue
+PTXTargetLowering::LowerCall(SDValue Chain, SDValue Callee,
+                             CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                             bool &isTailCall,
+                             const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
+                             const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
+                             const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                             DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                             SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
+
+  MachineFunction& MF = DAG.getMachineFunction();
   PTXMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<PTXMachineFunctionInfo>();
-  MFI->setRetReg(reg);
+  PTXParamManager &PM = MFI->getParamManager();
+
+  assert(getTargetMachine().getSubtarget<PTXSubtarget>().callsAreHandled() &&
+         "Calls are not handled for the target device");
+
+  std::vector<SDValue> Ops;
+  // The layout of the ops will be [Chain, #Ins, Ins, Callee, #Outs, Outs]
+  Ops.resize(Outs.size() + Ins.size() + 4);
+
+  Ops[0] = Chain;
+
+  // Identify the callee function
+  const GlobalValue *GV = cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)->getGlobal();
+  assert(cast<Function>(GV)->getCallingConv() == CallingConv::PTX_Device &&
+         "PTX function calls must be to PTX device functions");
+  Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, dl, getPointerTy());
+  Ops[Ins.size()+2] = Callee;
+
+  // Generate STORE_PARAM nodes for each function argument.  In PTX, function
+  // arguments are explicitly stored into .param variables and passed as
+  // arguments. There is no register/stack-based calling convention in PTX.
+  Ops[Ins.size()+3] = DAG.getTargetConstant(OutVals.size(), MVT::i32);
+  for (unsigned i = 0; i != OutVals.size(); ++i) {
+    unsigned Size = OutVals[i].getValueType().getSizeInBits();
+    unsigned Param = PM.addLocalParam(Size);
+    const std::string &ParamName = PM.getParamName(Param);
+    SDValue ParamValue = DAG.getTargetExternalSymbol(ParamName.c_str(),
+                                                     MVT::Other);
+    Chain = DAG.getNode(PTXISD::STORE_PARAM, dl, MVT::Other, Chain,
+                        ParamValue, OutVals[i]);
+    Ops[i+Ins.size()+4] = ParamValue;
+  }
+
+  std::vector<SDValue> InParams;
+
+  // Generate list of .param variables to hold the return value(s).
+  Ops[1] = DAG.getTargetConstant(Ins.size(), MVT::i32);
+  for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i) {
+    unsigned Size = Ins[i].VT.getStoreSizeInBits();
+    unsigned Param = PM.addLocalParam(Size);
+    const std::string &ParamName = PM.getParamName(Param);
+    SDValue ParamValue = DAG.getTargetExternalSymbol(ParamName.c_str(),
+                                                     MVT::Other);
+    Ops[i+2] = ParamValue;
+    InParams.push_back(ParamValue);
+  }
+
+  Ops[0] = Chain;
 
-  // If this is the first return lowered for this function, add the regs to the
-  // liveout set for the function
-  if (DAG.getMachineFunction().getRegInfo().liveout_empty())
-    DAG.getMachineFunction().getRegInfo().addLiveOut(reg);
+  // Create the CALL node.
+  Chain = DAG.getNode(PTXISD::CALL, dl, MVT::Other, &Ops[0], Ops.size());
 
-  // Copy the result values into the output registers
-  Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, dl, reg, OutVals[0], Flag);
+  // Create the LOAD_PARAM nodes that retrieve the function return value(s).
+  for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i) {
+    SDValue Load = DAG.getNode(PTXISD::LOAD_PARAM, dl, Ins[i].VT, Chain,
+                               InParams[i]);
+    InVals.push_back(Load);
+  }
 
-  // Guarantee that all emitted copies are stuck together,
-  // avoiding something bad
-  Flag = Chain.getValue(1);
+  return Chain;
+}
 
-  return DAG.getNode(PTXISD::RET, dl, MVT::Other, Chain, Flag);
+unsigned PTXTargetLowering::getNumRegisters(LLVMContext &Context, EVT VT) {
+  // All arguments consist of one "register," regardless of the type.
+  return 1;
 }
+