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[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCISelLowering.h
index bdd55480b7444e7107682dd7b4a1765fe6c037b3..d28799ad582e63b4e944f926bb4fd44581b82ecb 100644 (file)
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-//===-- PPC32ISelLowering.h - PPC32 DAG Lowering Interface ------*- C++ -*-===//
+//===-- PPCISelLowering.h - PPC32 DAG Lowering Interface --------*- C++ -*-===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Chris Lattner and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
-#include "PowerPC.h"
+#include "PPC.h"
+#include "PPCSubtarget.h"
 
 namespace llvm {
   namespace PPCISD {
     enum NodeType {
-      // Start the numbering where the builting ops and target ops leave off.
+      // Start the numbering where the builtin ops and target ops leave off.
       FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END+PPC::INSTRUCTION_LIST_END,
 
       /// FSEL - Traditional three-operand fsel node.
       ///
       FSEL,
+      
+      /// FCFID - The FCFID instruction, taking an f64 operand and producing
+      /// and f64 value containing the FP representation of the integer that
+      /// was temporarily in the f64 operand.
+      FCFID,
+      
+      /// FCTI[D,W]Z - The FCTIDZ and FCTIWZ instructions, taking an f32 or f64 
+      /// operand, producing an f64 value containing the integer representation
+      /// of that FP value.
+      FCTIDZ, FCTIWZ,
+      
+      /// STFIWX - The STFIWX instruction.  The first operand is an input token
+      /// chain, then an f64 value to store, then an address to store it to,
+      /// then a SRCVALUE for the address.
+      STFIWX,
+      
+      // VMADDFP, VNMSUBFP - The VMADDFP and VNMSUBFP instructions, taking
+      // three v4f32 operands and producing a v4f32 result.
+      VMADDFP, VNMSUBFP,
+      
+      /// VPERM - The PPC VPERM Instruction.
+      ///
+      VPERM,
+      
+      /// Hi/Lo - These represent the high and low 16-bit parts of a global
+      /// address respectively.  These nodes have two operands, the first of
+      /// which must be a TargetGlobalAddress, and the second of which must be a
+      /// Constant.  Selected naively, these turn into 'lis G+C' and 'li G+C',
+      /// though these are usually folded into other nodes.
+      Hi, Lo,
+      
+      /// OPRC, CHAIN = DYNALLOC(CHAIN, NEGSIZE, FRAME_INDEX)
+      /// This instruction is lowered in PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex to
+      /// compute an allocation on the stack.
+      DYNALLOC,
+      
+      /// GlobalBaseReg - On Darwin, this node represents the result of the mflr
+      /// at function entry, used for PIC code.
+      GlobalBaseReg,
+      
+      /// These nodes represent the 32-bit PPC shifts that operate on 6-bit
+      /// shift amounts.  These nodes are generated by the multi-precision shift
+      /// code.
+      SRL, SRA, SHL,
+      
+      /// EXTSW_32 - This is the EXTSW instruction for use with "32-bit"
+      /// registers.
+      EXTSW_32,
+
+      /// STD_32 - This is the STD instruction for use with "32-bit" registers.
+      STD_32,
+      
+      /// CALL - A direct function call.
+      CALL_Macho, CALL_ELF,
+      
+      /// CHAIN,FLAG = MTCTR(VAL, CHAIN[, INFLAG]) - Directly corresponds to a
+      /// MTCTR instruction.
+      MTCTR,
+      
+      /// CHAIN,FLAG = BCTRL(CHAIN, INFLAG) - Directly corresponds to a
+      /// BCTRL instruction.
+      BCTRL_Macho, BCTRL_ELF,
+      
+      /// Return with a flag operand, matched by 'blr'
+      RET_FLAG,
+      
+      /// R32 = MFCR(CRREG, INFLAG) - Represents the MFCR/MFOCRF instructions.
+      /// This copies the bits corresponding to the specified CRREG into the
+      /// resultant GPR.  Bits corresponding to other CR regs are undefined.
+      MFCR,
+
+      /// RESVEC = VCMP(LHS, RHS, OPC) - Represents one of the altivec VCMP*
+      /// instructions.  For lack of better number, we use the opcode number
+      /// encoding for the OPC field to identify the compare.  For example, 838
+      /// is VCMPGTSH.
+      VCMP,
+      
+      /// RESVEC, OUTFLAG = VCMPo(LHS, RHS, OPC) - Represents one of the
+      /// altivec VCMP*o instructions.  For lack of better number, we use the 
+      /// opcode number encoding for the OPC field to identify the compare.  For
+      /// example, 838 is VCMPGTSH.
+      VCMPo,
+      
+      /// CHAIN = COND_BRANCH CHAIN, CRRC, OPC, DESTBB [, INFLAG] - This
+      /// corresponds to the COND_BRANCH pseudo instruction.  CRRC is the
+      /// condition register to branch on, OPC is the branch opcode to use (e.g.
+      /// PPC::BLE), DESTBB is the destination block to branch to, and INFLAG is
+      /// an optional input flag argument.
+      COND_BRANCH,
+      
+      /// CHAIN = STBRX CHAIN, GPRC, Ptr, SRCVALUE, Type - This is a 
+      /// byte-swapping store instruction.  It byte-swaps the low "Type" bits of
+      /// the GPRC input, then stores it through Ptr.  Type can be either i16 or
+      /// i32.
+      STBRX, 
+      
+      /// GPRC, CHAIN = LBRX CHAIN, Ptr, SRCVALUE, Type - This is a 
+      /// byte-swapping load instruction.  It loads "Type" bits, byte swaps it,
+      /// then puts it in the bottom bits of the GPRC.  TYPE can be either i16
+      /// or i32.
+      LBRX,
+
+      // The following 5 instructions are used only as part of the
+      // long double-to-int conversion sequence.
+
+      /// OUTFLAG = MFFS F8RC - This moves the FPSCR (not modelled) into the
+      /// register.
+      MFFS,
+
+      /// OUTFLAG = MTFSB0 INFLAG - This clears a bit in the FPSCR.
+      MTFSB0,
+
+      /// OUTFLAG = MTFSB1 INFLAG - This sets a bit in the FPSCR.
+      MTFSB1,
+
+      /// F8RC, OUTFLAG = FADDRTZ F8RC, F8RC, INFLAG - This is an FADD done with
+      /// rounding towards zero.  It has flags added so it won't move past the 
+      /// FPSCR-setting instructions.
+      FADDRTZ,
+
+      /// MTFSF = F8RC, INFLAG - This moves the register into the FPSCR.
+      MTFSF,
+
+      /// LARX = This corresponds to PPC l{w|d}arx instrcution: load and
+      /// reserve indexed. This is used to implement atomic operations.
+      LARX,
+
+      /// STCX = This corresponds to PPC stcx. instrcution: store conditional
+      /// indexed. This is used to implement atomic operations.
+      STCX,
+
+      /// CMP_UNRESERVE = Test for equality and "unreserve" if not true. This
+      /// is used to implement atomic operations.
+      CMP_UNRESERVE,
+
+      /// TAILCALL - Indicates a tail call should be taken.
+      TAILCALL,
+      /// TC_RETURN - A tail call return.
+      ///   operand #0 chain
+      ///   operand #1 callee (register or absolute)
+      ///   operand #2 stack adjustment
+      ///   operand #3 optional in flag
+      TC_RETURN
     };
-  }  
+  }
+
+  /// Define some predicates that are used for node matching.
+  namespace PPC {
+    /// isVPKUHUMShuffleMask - Return true if this is the shuffle mask for a
+    /// VPKUHUM instruction.
+    bool isVPKUHUMShuffleMask(SDNode *N, bool isUnary);
+    
+    /// isVPKUWUMShuffleMask - Return true if this is the shuffle mask for a
+    /// VPKUWUM instruction.
+    bool isVPKUWUMShuffleMask(SDNode *N, bool isUnary);
+
+    /// isVMRGLShuffleMask - Return true if this is a shuffle mask suitable for
+    /// a VRGL* instruction with the specified unit size (1,2 or 4 bytes).
+    bool isVMRGLShuffleMask(SDNode *N, unsigned UnitSize, bool isUnary);
+
+    /// isVMRGHShuffleMask - Return true if this is a shuffle mask suitable for
+    /// a VRGH* instruction with the specified unit size (1,2 or 4 bytes).
+    bool isVMRGHShuffleMask(SDNode *N, unsigned UnitSize, bool isUnary);
+    
+    /// isVSLDOIShuffleMask - If this is a vsldoi shuffle mask, return the shift
+    /// amount, otherwise return -1.
+    int isVSLDOIShuffleMask(SDNode *N, bool isUnary);
+    
+    /// isSplatShuffleMask - Return true if the specified VECTOR_SHUFFLE operand
+    /// specifies a splat of a single element that is suitable for input to
+    /// VSPLTB/VSPLTH/VSPLTW.
+    bool isSplatShuffleMask(SDNode *N, unsigned EltSize);
+    
+    /// isAllNegativeZeroVector - Returns true if all elements of build_vector
+    /// are -0.0.
+    bool isAllNegativeZeroVector(SDNode *N);
+
+    /// getVSPLTImmediate - Return the appropriate VSPLT* immediate to splat the
+    /// specified isSplatShuffleMask VECTOR_SHUFFLE mask.
+    unsigned getVSPLTImmediate(SDNode *N, unsigned EltSize);
+    
+    /// get_VSPLTI_elt - If this is a build_vector of constants which can be
+    /// formed by using a vspltis[bhw] instruction of the specified element
+    /// size, return the constant being splatted.  The ByteSize field indicates
+    /// the number of bytes of each element [124] -> [bhw].
+    SDOperand get_VSPLTI_elt(SDNode *N, unsigned ByteSize, SelectionDAG &DAG);
+  }
   
-  class PPC32TargetLowering : public TargetLowering {
+  class PPCTargetLowering : public TargetLowering {
     int VarArgsFrameIndex;            // FrameIndex for start of varargs area.
+    int VarArgsStackOffset;           // StackOffset for start of stack
+                                      // arguments.
+    unsigned VarArgsNumGPR;           // Index of the first unused integer
+                                      // register for parameter passing.
+    unsigned VarArgsNumFPR;           // Index of the first unused double
+                                      // register for parameter passing.
     int ReturnAddrIndex;              // FrameIndex for return slot.
+    const PPCSubtarget &PPCSubTarget;
   public:
-    PPC32TargetLowering(TargetMachine &TM);
+    explicit PPCTargetLowering(PPCTargetMachine &TM);
+    
+    /// getTargetNodeName() - This method returns the name of a target specific
+    /// DAG node.
+    virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
+
+    /// getSetCCResultType - Return the ISD::SETCC ValueType
+    virtual MVT::ValueType getSetCCResultType(const SDOperand &) const;
+
+    /// getPreIndexedAddressParts - returns true by value, base pointer and
+    /// offset pointer and addressing mode by reference if the node's address
+    /// can be legally represented as pre-indexed load / store address.
+    virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode *N, SDOperand &Base,
+                                           SDOperand &Offset,
+                                           ISD::MemIndexedMode &AM,
+                                           SelectionDAG &DAG);
+    
+    /// SelectAddressRegReg - Given the specified addressed, check to see if it
+    /// can be represented as an indexed [r+r] operation.  Returns false if it
+    /// can be more efficiently represented with [r+imm].
+    bool SelectAddressRegReg(SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Index,
+                             SelectionDAG &DAG);
+    
+    /// SelectAddressRegImm - Returns true if the address N can be represented
+    /// by a base register plus a signed 16-bit displacement [r+imm], and if it
+    /// is not better represented as reg+reg.
+    bool SelectAddressRegImm(SDOperand N, SDOperand &Disp, SDOperand &Base,
+                             SelectionDAG &DAG);
+    
+    /// SelectAddressRegRegOnly - Given the specified addressed, force it to be
+    /// represented as an indexed [r+r] operation.
+    bool SelectAddressRegRegOnly(SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Index,
+                                 SelectionDAG &DAG);
+
+    /// SelectAddressRegImmShift - Returns true if the address N can be
+    /// represented by a base register plus a signed 14-bit displacement
+    /// [r+imm*4].  Suitable for use by STD and friends.
+    bool SelectAddressRegImmShift(SDOperand N, SDOperand &Disp, SDOperand &Base,
+                                  SelectionDAG &DAG);
+
     
     /// LowerOperation - Provide custom lowering hooks for some operations.
     ///
     virtual SDOperand LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+
+    virtual SDNode *ExpandOperationResult(SDNode *N, SelectionDAG &DAG);
     
-    /// LowerArguments - This hook must be implemented to indicate how we should
-    /// lower the arguments for the specified function, into the specified DAG.
-    virtual std::vector<SDOperand>
-      LowerArguments(Function &F, SelectionDAG &DAG);
-    
-    /// LowerCallTo - This hook lowers an abstract call to a function into an
-    /// actual call.
-    virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
-      LowerCallTo(SDOperand Chain, const Type *RetTy, bool isVarArg,
-                  unsigned CC,
-                  bool isTailCall, SDOperand Callee, ArgListTy &Args,
-                  SelectionDAG &DAG);
+    virtual SDOperand PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
     
-    virtual SDOperand LowerVAStart(SDOperand Chain, SDOperand VAListP,
-                                   Value *VAListV, SelectionDAG &DAG);
+    virtual void computeMaskedBitsForTargetNode(const SDOperand Op,
+                                                const APInt &Mask,
+                                                APInt &KnownZero, 
+                                                APInt &KnownOne,
+                                                const SelectionDAG &DAG,
+                                                unsigned Depth = 0) const;
+
+    virtual MachineBasicBlock *EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
+                                                        MachineBasicBlock *MBB);
     
-    virtual std::pair<SDOperand,SDOperand>
-      LowerVAArg(SDOperand Chain, SDOperand VAListP, Value *VAListV,
-                 const Type *ArgTy, SelectionDAG &DAG);
+    ConstraintType getConstraintType(const std::string &Constraint) const;
+    std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*> 
+      getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
+                                   MVT::ValueType VT) const;
+
+    /// getByValTypeAlignment - Return the desired alignment for ByVal aggregate
+    /// function arguments in the caller parameter area.  This is the actual
+    /// alignment, not its logarithm.
+    unsigned getByValTypeAlignment(const Type *Ty) const;
+
+    /// LowerAsmOperandForConstraint - Lower the specified operand into the Ops
+    /// vector.  If it is invalid, don't add anything to Ops.
+    virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDOperand Op,
+                                              char ConstraintLetter,
+                                              std::vector<SDOperand> &Ops,
+                                              SelectionDAG &DAG) const;
     
-    virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
-      LowerFrameReturnAddress(bool isFrameAddr, SDOperand Chain, unsigned Depth,
-                              SelectionDAG &DAG);
+    /// isLegalAddressingMode - Return true if the addressing mode represented
+    /// by AM is legal for this target, for a load/store of the specified type.
+    virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, const Type *Ty)const;
     
-    virtual MachineBasicBlock *InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
-                                                       MachineBasicBlock *MBB);
+    /// isLegalAddressImmediate - Return true if the integer value can be used
+    /// as the offset of the target addressing mode for load / store of the
+    /// given type.
+    virtual bool isLegalAddressImmediate(int64_t V, const Type *Ty) const;
+
+    /// isLegalAddressImmediate - Return true if the GlobalValue can be used as
+    /// the offset of the target addressing mode.
+    virtual bool isLegalAddressImmediate(GlobalValue *GV) const;
+
+     /// IsEligibleForTailCallOptimization - Check whether the call is eligible
+    /// for tail call optimization. Target which want to do tail call
+    /// optimization should implement this function.
+    virtual bool IsEligibleForTailCallOptimization(SDOperand Call,
+                                                   SDOperand Ret,
+                                                   SelectionDAG &DAG) const;
+
+  private:
+    /// PPCAtomicLabelIndex - Keep track the number of PPC atomic labels.
+    ///
+    unsigned PPCAtomicLabelIndex;
+
+    SDOperand getFramePointerFrameIndex(SelectionDAG & DAG) const;
+    SDOperand getReturnAddrFrameIndex(SelectionDAG & DAG) const;
+
+    SDOperand EmitTailCallLoadFPAndRetAddr(SelectionDAG & DAG,
+                                           int SPDiff,
+                                           SDOperand Chain,
+                                           SDOperand &LROpOut,
+                                           SDOperand &FPOpOut);
+
+    SDOperand LowerRETURNADDR(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerFRAMEADDR(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerConstantPool(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerGlobalAddress(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerGlobalTLSAddress(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerJumpTable(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerSETCC(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerVASTART(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG,
+                           int VarArgsFrameIndex, int VarArgsStackOffset,
+                           unsigned VarArgsNumGPR, unsigned VarArgsNumFPR,
+                           const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDOperand LowerVAARG(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG, int VarArgsFrameIndex,
+                         int VarArgsStackOffset, unsigned VarArgsNumGPR,
+                         unsigned VarArgsNumFPR, const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDOperand LowerFORMAL_ARGUMENTS(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG,
+                                    int &VarArgsFrameIndex, 
+                                    int &VarArgsStackOffset,
+                                    unsigned &VarArgsNumGPR,
+                                    unsigned &VarArgsNumFPR,
+                                    const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDOperand LowerCALL(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG,
+                        const PPCSubtarget &Subtarget, TargetMachine &TM);
+    SDOperand LowerRET(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG, TargetMachine &TM);
+    SDOperand LowerSTACKRESTORE(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG,
+                                const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDOperand LowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG,
+                                      const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDOperand LowerSELECT_CC(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerAtomicLAS(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerAtomicLCS(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerAtomicSWAP(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerFP_TO_SINT(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerSINT_TO_FP(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerFP_ROUND_INREG(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerFLT_ROUNDS_(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerSHL_PARTS(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
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+    SDOperand LowerSRA_PARTS(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerBUILD_VECTOR(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerVECTOR_SHUFFLE(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
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+    SDOperand LowerSCALAR_TO_VECTOR(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDOperand LowerMUL(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
   };
 }