[X86][Haswell][SchedModel] Add architecture specific scheduling models.
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZSelectionDAGInfo.cpp
index 0a2080db0b99356881d2dd7f30daa4e93fa1df71..a3cba64b9ed209fee8316637e8eec8953ddaa241 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "systemz-selectiondag-info"
 #include "SystemZTargetMachine.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
 
 using namespace llvm;
 
-SystemZSelectionDAGInfo::
-SystemZSelectionDAGInfo(const SystemZTargetMachine &TM)
-  : TargetSelectionDAGInfo(TM) {
-}
+#define DEBUG_TYPE "systemz-selectiondag-info"
+
+SystemZSelectionDAGInfo::SystemZSelectionDAGInfo(const DataLayout &DL)
+    : TargetSelectionDAGInfo(&DL) {}
 
 SystemZSelectionDAGInfo::~SystemZSelectionDAGInfo() {
 }
 
+// Decide whether it is best to use a loop or straight-line code for
+// a block operation of Size bytes with source address Src and destination
+// address Dest.  Sequence is the opcode to use for straight-line code
+// (such as MVC) and Loop is the opcode to use for loops (such as MVC_LOOP).
+// Return the chain for the completed operation.
+static SDValue emitMemMem(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, unsigned Sequence,
+                          unsigned Loop, SDValue Chain, SDValue Dst,
+                          SDValue Src, uint64_t Size) {
+  EVT PtrVT = Src.getValueType();
+  // The heuristic we use is to prefer loops for anything that would
+  // require 7 or more MVCs.  With these kinds of sizes there isn't
+  // much to choose between straight-line code and looping code,
+  // since the time will be dominated by the MVCs themselves.
+  // However, the loop has 4 or 5 instructions (depending on whether
+  // the base addresses can be proved equal), so there doesn't seem
+  // much point using a loop for 5 * 256 bytes or fewer.  Anything in
+  // the range (5 * 256, 6 * 256) will need another instruction after
+  // the loop, so it doesn't seem worth using a loop then either.
+  // The next value up, 6 * 256, can be implemented in the same
+  // number of straight-line MVCs as 6 * 256 - 1.
+  if (Size > 6 * 256)
+    return DAG.getNode(Loop, DL, MVT::Other, Chain, Dst, Src,
+                       DAG.getConstant(Size, PtrVT),
+                       DAG.getConstant(Size / 256, PtrVT));
+  return DAG.getNode(Sequence, DL, MVT::Other, Chain, Dst, Src,
+                     DAG.getConstant(Size, PtrVT));
+}
+
 SDValue SystemZSelectionDAGInfo::
 EmitTargetCodeForMemcpy(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                         SDValue Dst, SDValue Src, SDValue Size, unsigned Align,
@@ -34,14 +61,9 @@ EmitTargetCodeForMemcpy(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
   if (IsVolatile)
     return SDValue();
 
-  if (ConstantSDNode *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size)) {
-    uint64_t Bytes = CSize->getZExtValue();
-    if (Bytes >= 1 && Bytes <= 0x100) {
-      // A single MVC.
-      return DAG.getNode(SystemZISD::MVC, DL, MVT::Other,
-                         Chain, Dst, Src, Size);
-    }
-  }
+  if (auto *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size))
+    return emitMemMem(DAG, DL, SystemZISD::MVC, SystemZISD::MVC_LOOP,
+                      Chain, Dst, Src, CSize->getZExtValue());
   return SDValue();
 }
 
@@ -65,16 +87,16 @@ EmitTargetCodeForMemset(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                         SDValue Dst, SDValue Byte, SDValue Size,
                         unsigned Align, bool IsVolatile,
                         MachinePointerInfo DstPtrInfo) const {
-  EVT DstVT = Dst.getValueType();
+  EVT PtrVT = Dst.getValueType();
 
   if (IsVolatile)
     return SDValue();
 
-  if (ConstantSDNode *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size)) {
+  if (auto *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size)) {
     uint64_t Bytes = CSize->getZExtValue();
     if (Bytes == 0)
       return SDValue();
-    if (ConstantSDNode *CByte = dyn_cast<ConstantSDNode>(Byte)) {
+    if (auto *CByte = dyn_cast<ConstantSDNode>(Byte)) {
       // Handle cases that can be done using at most two of
       // MVI, MVHI, MVHHI and MVGHI.  The latter two can only be
       // used if ByteVal is all zeros or all ones; in other casees,
@@ -89,8 +111,8 @@ EmitTargetCodeForMemset(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                                      Align, DstPtrInfo);
         if (Size2 == 0)
           return Chain1;
-        Dst = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, DstVT, Dst,
-                          DAG.getConstant(Size1, DstVT));
+        Dst = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Dst,
+                          DAG.getConstant(Size1, PtrVT));
         DstPtrInfo = DstPtrInfo.getWithOffset(Size1);
         SDValue Chain2 = memsetStore(DAG, DL, Chain, Dst, ByteVal, Size2,
                                      std::min(Align, Size1), DstPtrInfo);
@@ -103,8 +125,8 @@ EmitTargetCodeForMemset(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                                       false, false, Align);
         if (Bytes == 1)
           return Chain1;
-        SDValue Dst2 = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, DstVT, Dst,
-                                   DAG.getConstant(1, DstVT));
+        SDValue Dst2 = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Dst,
+                                   DAG.getConstant(1, PtrVT));
         SDValue Chain2 = DAG.getStore(Chain, DL, Byte, Dst2,
                                       DstPtrInfo.getWithOffset(1),
                                       false, false, 1);
@@ -112,20 +134,47 @@ EmitTargetCodeForMemset(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
       }
     }
     assert(Bytes >= 2 && "Should have dealt with 0- and 1-byte cases already");
-    if (Bytes <= 0x101) {
-      // Copy the byte to the first location and then use MVC to copy
-      // it to the rest.
-      Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Byte, Dst, DstPtrInfo,
-                           false, false, Align);
-      SDValue Dst2 = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, DstVT, Dst,
-                                 DAG.getConstant(1, DstVT));
-      return DAG.getNode(SystemZISD::MVC, DL, MVT::Other, Chain, Dst2, Dst,
-                         DAG.getConstant(Bytes - 1, MVT::i32));
-    }
+
+    // Handle the special case of a memset of 0, which can use XC.
+    auto *CByte = dyn_cast<ConstantSDNode>(Byte);
+    if (CByte && CByte->getZExtValue() == 0)
+      return emitMemMem(DAG, DL, SystemZISD::XC, SystemZISD::XC_LOOP,
+                        Chain, Dst, Dst, Bytes);
+
+    // Copy the byte to the first location and then use MVC to copy
+    // it to the rest.
+    Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Byte, Dst, DstPtrInfo,
+                         false, false, Align);
+    SDValue DstPlus1 = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Dst,
+                                   DAG.getConstant(1, PtrVT));
+    return emitMemMem(DAG, DL, SystemZISD::MVC, SystemZISD::MVC_LOOP,
+                      Chain, DstPlus1, Dst, Bytes - 1);
   }
   return SDValue();
 }
 
+// Use CLC to compare [Src1, Src1 + Size) with [Src2, Src2 + Size),
+// deciding whether to use a loop or straight-line code.
+static SDValue emitCLC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
+                       SDValue Src1, SDValue Src2, uint64_t Size) {
+  SDVTList VTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
+  EVT PtrVT = Src1.getValueType();
+  // A two-CLC sequence is a clear win over a loop, not least because it
+  // needs only one branch.  A three-CLC sequence needs the same number
+  // of branches as a loop (i.e. 2), but is shorter.  That brings us to
+  // lengths greater than 768 bytes.  It seems relatively likely that
+  // a difference will be found within the first 768 bytes, so we just
+  // optimize for the smallest number of branch instructions, in order
+  // to avoid polluting the prediction buffer too much.  A loop only ever
+  // needs 2 branches, whereas a straight-line sequence would need 3 or more.
+  if (Size > 3 * 256)
+    return DAG.getNode(SystemZISD::CLC_LOOP, DL, VTs, Chain, Src1, Src2,
+                       DAG.getConstant(Size, PtrVT),
+                       DAG.getConstant(Size / 256, PtrVT));
+  return DAG.getNode(SystemZISD::CLC, DL, VTs, Chain, Src1, Src2,
+                     DAG.getConstant(Size, PtrVT));
+}
+
 // Convert the current CC value into an integer that is 0 if CC == 0,
 // less than zero if CC == 1 and greater than zero if CC >= 2.
 // The sequence starts with IPM, which puts CC into bits 29 and 28
@@ -133,7 +182,7 @@ EmitTargetCodeForMemset(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
 static SDValue addIPMSequence(SDLoc DL, SDValue Glue, SelectionDAG &DAG) {
   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
   SDValue SRL = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
-                            DAG.getConstant(28, MVT::i32));
+                            DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, MVT::i32));
   SDValue ROTL = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, MVT::i32, SRL,
                              DAG.getConstant(31, MVT::i32));
   return ROTL;
@@ -144,20 +193,46 @@ EmitTargetCodeForMemcmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                         SDValue Src1, SDValue Src2, SDValue Size,
                         MachinePointerInfo Op1PtrInfo,
                         MachinePointerInfo Op2PtrInfo) const {
-  if (ConstantSDNode *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size)) {
+  if (auto *CSize = dyn_cast<ConstantSDNode>(Size)) {
     uint64_t Bytes = CSize->getZExtValue();
-    if (Bytes >= 1 && Bytes <= 0x100) {
-      // A single CLC.
-      SDVTList VTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
-      Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CLC, DL, VTs, Chain,
-                          Src1, Src2, Size);
-      SDValue Glue = Chain.getValue(1);
-      return std::make_pair(addIPMSequence(DL, Glue, DAG), Chain);
-    }
+    assert(Bytes > 0 && "Caller should have handled 0-size case");
+    Chain = emitCLC(DAG, DL, Chain, Src1, Src2, Bytes);
+    SDValue Glue = Chain.getValue(1);
+    return std::make_pair(addIPMSequence(DL, Glue, DAG), Chain);
   }
   return std::make_pair(SDValue(), SDValue());
 }
 
+std::pair<SDValue, SDValue> SystemZSelectionDAGInfo::
+EmitTargetCodeForMemchr(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
+                        SDValue Src, SDValue Char, SDValue Length,
+                        MachinePointerInfo SrcPtrInfo) const {
+  // Use SRST to find the character.  End is its address on success.
+  EVT PtrVT = Src.getValueType();
+  SDVTList VTs = DAG.getVTList(PtrVT, MVT::Other, MVT::Glue);
+  Length = DAG.getZExtOrTrunc(Length, DL, PtrVT);
+  Char = DAG.getZExtOrTrunc(Char, DL, MVT::i32);
+  Char = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Char,
+                     DAG.getConstant(255, MVT::i32));
+  SDValue Limit = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Src, Length);
+  SDValue End = DAG.getNode(SystemZISD::SEARCH_STRING, DL, VTs, Chain,
+                            Limit, Src, Char);
+  Chain = End.getValue(1);
+  SDValue Glue = End.getValue(2);
+
+  // Now select between End and null, depending on whether the character
+  // was found.
+  SmallVector<SDValue, 5> Ops;
+  Ops.push_back(End);
+  Ops.push_back(DAG.getConstant(0, PtrVT));
+  Ops.push_back(DAG.getConstant(SystemZ::CCMASK_SRST, MVT::i32));
+  Ops.push_back(DAG.getConstant(SystemZ::CCMASK_SRST_FOUND, MVT::i32));
+  Ops.push_back(Glue);
+  VTs = DAG.getVTList(PtrVT, MVT::Glue);
+  End = DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, Ops);
+  return std::make_pair(End, Chain);
+}
+
 std::pair<SDValue, SDValue> SystemZSelectionDAGInfo::
 EmitTargetCodeForStrcpy(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
                         SDValue Dest, SDValue Src,
@@ -181,3 +256,37 @@ EmitTargetCodeForStrcmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
   SDValue Glue = Chain.getValue(2);
   return std::make_pair(addIPMSequence(DL, Glue, DAG), Chain);
 }
+
+// Search from Src for a null character, stopping once Src reaches Limit.
+// Return a pair of values, the first being the number of nonnull characters
+// and the second being the out chain.
+//
+// This can be used for strlen by setting Limit to 0.
+static std::pair<SDValue, SDValue> getBoundedStrlen(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
+                                                    SDValue Chain, SDValue Src,
+                                                    SDValue Limit) {
+  EVT PtrVT = Src.getValueType();
+  SDVTList VTs = DAG.getVTList(PtrVT, MVT::Other, MVT::Glue);
+  SDValue End = DAG.getNode(SystemZISD::SEARCH_STRING, DL, VTs, Chain,
+                            Limit, Src, DAG.getConstant(0, MVT::i32));
+  Chain = End.getValue(1);
+  SDValue Len = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, PtrVT, End, Src);
+  return std::make_pair(Len, Chain);
+}    
+
+std::pair<SDValue, SDValue> SystemZSelectionDAGInfo::
+EmitTargetCodeForStrlen(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
+                        SDValue Src, MachinePointerInfo SrcPtrInfo) const {
+  EVT PtrVT = Src.getValueType();
+  return getBoundedStrlen(DAG, DL, Chain, Src, DAG.getConstant(0, PtrVT));
+}
+
+std::pair<SDValue, SDValue> SystemZSelectionDAGInfo::
+EmitTargetCodeForStrnlen(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Chain,
+                         SDValue Src, SDValue MaxLength,
+                         MachinePointerInfo SrcPtrInfo) const {
+  EVT PtrVT = Src.getValueType();
+  MaxLength = DAG.getZExtOrTrunc(MaxLength, DL, PtrVT);
+  SDValue Limit = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Src, MaxLength);
+  return getBoundedStrlen(DAG, DL, Chain, Src, Limit);
+}