R600/SI: Implement fp32<->fp64 conversions
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIISelLowering.cpp
index 825812f379609e831a9112c7f391a977ecf563b8..b714fc19267eee67d7d06942759613823929abcb 100644 (file)
@@ -14,7 +14,6 @@
 
 #include "SIISelLowering.h"
 #include "AMDGPU.h"
-#include "AMDIL.h"
 #include "AMDILIntrinsicInfo.h"
 #include "SIInstrInfo.h"
 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
@@ -30,24 +29,26 @@ const uint64_t RSRC_DATA_FORMAT = 0xf00000000000LL;
 using namespace llvm;
 
 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
-    AMDGPUTargetLowering(TM),
-    TII(static_cast<const SIInstrInfo*>(TM.getInstrInfo())),
-    TRI(TM.getRegisterInfo()) {
+    AMDGPUTargetLowering(TM) {
 
   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+
+  addRegisterClass(MVT::v2i1, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v4i1, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::v16i8, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v1i32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v1i32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
@@ -74,7 +75,20 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 
   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::Other, Expand);
 
+  setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
+
   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i64, Custom);
+  setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i64, Custom);
+
+  setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
+
+  setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
+
+  setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
+  setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
+
+  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
 
@@ -83,6 +97,35 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// TargetLowering queries
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
+                                                     bool *IsFast) const {
+  // XXX: This depends on the address space and also we may want to revist
+  // the alignment values we specify in the DataLayout.
+  return VT.bitsGT(MVT::i32);
+}
+
+
+SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT,
+                                         SDLoc DL, SDValue Chain,
+                                         unsigned Offset) const {
+  MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
+  PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
+                                            AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
+  EVT ArgVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
+  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, DL,
+                           MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, BasePtr,
+                                             DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
+  return DAG.getLoad(VT, DL, Chain, Ptr,
+                            MachinePointerInfo(UndefValue::get(PtrTy)),
+                            false, false, false, ArgVT.getSizeInBits() >> 3);
+
+}
+
 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
                                       SDValue Chain,
                                       CallingConv::ID CallConv,
@@ -121,7 +164,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     }
 
     // Second split vertices into their elements
-    if (Arg.VT.isVector()) {
+    if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
       ISD::InputArg NewArg = Arg;
       NewArg.Flags.setSplit();
       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
@@ -153,6 +196,13 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
   }
 
+  // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
+  if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
+    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+  }
+
   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
 
   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
@@ -164,10 +214,19 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     }
 
     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
+    EVT VT = VA.getLocVT();
+
+    if (VA.isMemLoc()) {
+      // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
+      // thread group and global sizes.
+      SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getRoot(),
+                                   36 + VA.getLocMemOffset());
+      InVals.push_back(Arg);
+      continue;
+    }
     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
 
     unsigned Reg = VA.getLocReg();
-    MVT VT = VA.getLocVT();
 
     if (VT == MVT::i64) {
       // For now assume it is a pointer
@@ -222,6 +281,8 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
   case AMDGPU::BRANCH: return BB;
   case AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC: {
+    const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
     unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
     unsigned SubRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
@@ -247,12 +308,30 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MI->eraseFromParent();
     break;
   }
+  case AMDGPU::V_SUB_F64: {
+    const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64),
+            MI->getOperand(0).getReg())
+            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
+            .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
+            .addImm(0)  /* src2 */
+            .addImm(0)  /* ABS */
+            .addImm(0)  /* CLAMP */
+            .addImm(0)  /* OMOD */
+            .addImm(2); /* NEG */
+    MI->eraseFromParent();
+    break;
+  }
   }
   return BB;
 }
 
 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
-  return MVT::i1;
+  if (!VT.isVector()) {
+    return MVT::i1;
+  }
+  return MVT::getVectorVT(MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
 }
 
 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
@@ -264,11 +343,63 @@ MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
   switch (Op.getOpcode()) {
   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
   case ISD::SELECT_CC: return LowerSELECT_CC(Op, DAG);
   case ISD::SIGN_EXTEND: return LowerSIGN_EXTEND(Op, DAG);
+  case ISD::ZERO_EXTEND: return LowerZERO_EXTEND(Op, DAG);
+  case ISD::GlobalAddress: return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
+  case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
+    unsigned IntrinsicID =
+                         cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
+    EVT VT = Op.getValueType();
+    SDLoc DL(Op);
+    //XXX: Hardcoded we only use two to store the pointer to the parameters.
+    unsigned NumUserSGPRs = 2;
+    switch (IntrinsicID) {
+    default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
+    case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0);
+    case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4);
+    case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32);
+    case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 0), VT);
+    case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 1), VT);
+    case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 2), VT);
+    case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                  AMDGPU::VGPR0, VT);
+    case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                  AMDGPU::VGPR1, VT);
+    case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
+      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                  AMDGPU::VGPR2, VT);
+
+    }
+  }
   }
   return SDValue();
 }
@@ -401,6 +532,19 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSIGN_EXTEND(SDValue Op,
   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0), Hi);
 }
 
+SDValue SITargetLowering::LowerZERO_EXTEND(SDValue Op,
+                                           SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDLoc DL(Op);
+
+  if (VT != MVT::i64) {
+    return SDValue();
+  }
+
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0),
+                                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Custom DAG optimizations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -499,6 +643,8 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
                                bool &ScalarSlotUsed) const {
 
   MachineSDNode *Mov = dyn_cast<MachineSDNode>(Operand);
+  const SIInstrInfo *TII =
+    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
   if (Mov == 0 || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
     return false;
 
@@ -530,40 +676,67 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
   return false;
 }
 
-/// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
-bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
-                                    unsigned RegClass) const {
-
-  MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
-  SDNode *Node = Op.getNode();
-
-  const TargetRegisterClass *OpClass;
-  if (MachineSDNode *MN = dyn_cast<MachineSDNode>(Node)) {
-    const MCInstrDesc &Desc = TII->get(MN->getMachineOpcode());
-    int OpClassID = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
-    if (OpClassID == -1) {
-      switch (MN->getMachineOpcode()) {
-      case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
-        // Operand 0 is the register class id for REG_SEQUENCE instructions.
-        OpClass = TRI->getRegClass(
-                       cast<ConstantSDNode>(MN->getOperand(0))->getZExtValue());
-        break;
-      default:
-        OpClass = getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
-        break;
+const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
+                                   SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
+  const SIInstrInfo *TII =
+    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
+
+  if (!Op->isMachineOpcode()) {
+    switch(Op->getOpcode()) {
+    case ISD::CopyFromReg: {
+      MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
+      unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Op->getOperand(1))->getReg();
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+        return MRI.getRegClass(Reg);
       }
-    } else {
-      OpClass = TRI->getRegClass(OpClassID);
+      return TRI.getPhysRegClass(Reg);
     }
+    default:  return NULL;
+    }
+  }
+  const MCInstrDesc &Desc = TII->get(Op->getMachineOpcode());
+  int OpClassID = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
+  if (OpClassID != -1) {
+    return TRI.getRegClass(OpClassID);
+  }
+  switch(Op.getMachineOpcode()) {
+  case AMDGPU::COPY_TO_REGCLASS:
+    // Operand 1 is the register class id for COPY_TO_REGCLASS instructions.
+    OpClassID = cast<ConstantSDNode>(Op->getOperand(1))->getZExtValue();
+
+    // If the COPY_TO_REGCLASS instruction is copying to a VSrc register
+    // class, then the register class for the value could be either a
+    // VReg or and SReg.  In order to get a more accurate
+    if (OpClassID == AMDGPU::VSrc_32RegClassID ||
+        OpClassID == AMDGPU::VSrc_64RegClassID) {
+      return getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
+    }
+    return TRI.getRegClass(OpClassID);
+  case AMDGPU::EXTRACT_SUBREG: {
+    int SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
+    const TargetRegisterClass *SuperClass =
+      getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
+    return TRI.getSubClassWithSubReg(SuperClass, SubIdx);
+  }
+  case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
+    // Operand 0 is the register class id for REG_SEQUENCE instructions.
+    return TRI.getRegClass(
+      cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue());
+  default:
+    return getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
+  }
+}
 
-  } else if (Node->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
-    RegisterSDNode *Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1).getNode());
-    OpClass = MRI.getRegClass(Reg->getReg());
-
-  } else
+/// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
+bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
+                                    unsigned RegClass) const {
+  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
+  if (!RC) {
     return false;
-
-  return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(OpClass);
+  }
+  return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(RC);
 }
 
 /// \brief Make sure that we don't exeed the number of allowed scalars
@@ -597,12 +770,25 @@ void SITargetLowering::ensureSRegLimit(SelectionDAG &DAG, SDValue &Operand,
   Operand = SDValue(Node, 0);
 }
 
+/// \returns true if \p Node's operands are different from the SDValue list
+/// \p Ops
+static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
+  for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i) {
+    if (Ops[i].getNode() != Node->getOperand(i).getNode()) {
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
 /// \brief Try to fold the Nodes operands into the Node
 SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
                                        SelectionDAG &DAG) const {
 
   // Original encoding (either e32 or e64)
   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
+  const SIInstrInfo *TII =
+    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
 
   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
@@ -731,17 +917,8 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
   // Nodes that have a glue result are not CSE'd by getMachineNode(), so in
   // this case a brand new node is always be created, even if the operands
   // are the same as before.  So, manually check if anything has been changed.
-  if (Desc->Opcode == Opcode) {
-    bool Changed = false;
-    for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i) {
-      if (Ops[i].getNode() != Node->getOperand(i).getNode()) {
-        Changed = true;
-        break;
-      }
-    }
-    if (!Changed) {
-      return Node;
-    }
+  if (Desc->Opcode == Opcode && !isNodeChanged(Node, Ops)) {
+    return Node;
   }
 
   // Create a complete new instruction
@@ -868,20 +1045,6 @@ MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
 
   switch (N->getMachineOpcode()) {
   default: return N;
-  case AMDGPU::REG_SEQUENCE: {
-    // MVT::i128 only use SGPRs, so i128 REG_SEQUENCEs don't need to be
-    // rewritten.
-    if (N->getValueType(0) == MVT::i128) {
-      return N;
-    }
-    const SDValue Ops[] = {
-      DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VReg_64RegClassID, MVT::i32),
-      N->getOperand(1) , N->getOperand(2),
-      N->getOperand(3), N->getOperand(4)
-    };
-    return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::i64, Ops);
-  }
-
   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM:
     NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_ADDR64;
     // Fall-through
@@ -909,3 +1072,12 @@ MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
   }
   }
 }
+
+SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
+                                               const TargetRegisterClass *RC,
+                                               unsigned Reg, EVT VT) const {
+  SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
+
+  return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
+                            cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
+}