Resolve BB references with relocation.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrInfo.cpp
index 6988415933887a7ad72181cf00c2084876766ef5..47388eae48363b7ca5054fd93b1df1da9467c13c 100644 (file)
 //===- X86InstrInfo.cpp - X86 Instruction Information -----------*- C++ -*-===//
 //
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // This file contains the X86 implementation of the TargetInstrInfo class.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "X86InstrInfo.h"
 #include "X86.h"
+#include "X86GenInstrInfo.inc"
+#include "X86InstrBuilder.h"
+#include "X86Subtarget.h"
+#include "X86TargetMachine.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+using namespace llvm;
+
+X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86TargetMachine &tm)
+  : TargetInstrInfo(X86Insts, sizeof(X86Insts)/sizeof(X86Insts[0])),
+    TM(tm) {
+}
 
-#include "X86GenInstrInfo.inc"
 
-X86InstrInfo::X86InstrInfo()
-  : TargetInstrInfo(X86Insts, sizeof(X86Insts)/sizeof(X86Insts[0]), 0) {
+bool X86InstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
+                               unsigned& sourceReg,
+                               unsigned& destReg) const {
+  MachineOpCode oc = MI.getOpcode();
+  if (oc == X86::MOV8rr || oc == X86::MOV16rr || oc == X86::MOV32rr ||
+      oc == X86::MOV16to16_ || oc == X86::MOV32to32_ ||
+      oc == X86::FpMOV  || oc == X86::MOVSSrr || oc == X86::MOVSDrr ||
+      oc == X86::FsMOVAPSrr || oc == X86::FsMOVAPDrr ||
+      oc == X86::MOVAPSrr || oc == X86::MOVAPDrr ||
+      oc == X86::MOVSS2PSrr || oc == X86::MOVSD2PDrr ||
+      oc == X86::MOVPS2SSrr || oc == X86::MOVPD2SDrr ||
+      oc == X86::MOVDI2PDIrr || oc == X86::MOVQI2PQIrr ||
+      oc == X86::MOVPDI2DIrr) {
+      assert(MI.getNumOperands() == 2 &&
+             MI.getOperand(0).isRegister() &&
+             MI.getOperand(1).isRegister() &&
+             "invalid register-register move instruction");
+      sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
+      destReg = MI.getOperand(0).getReg();
+      return true;
+  }
+  return false;
 }
 
+unsigned X86InstrInfo::isLoadFromStackSlot(MachineInstr *MI, 
+                                           int &FrameIndex) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default: break;
+  case X86::MOV8rm:
+  case X86::MOV16rm:
+  case X86::MOV16_rm:
+  case X86::MOV32rm:
+  case X86::MOV32_rm:
+  case X86::FpLD64m:
+  case X86::MOVSSrm:
+  case X86::MOVSDrm:
+  case X86::MOVAPSrm:
+  case X86::MOVAPDrm:
+    if (MI->getOperand(1).isFrameIndex() && MI->getOperand(2).isImmediate() &&
+        MI->getOperand(3).isRegister() && MI->getOperand(4).isImmediate() &&
+        MI->getOperand(2).getImmedValue() == 1 &&
+        MI->getOperand(3).getReg() == 0 &&
+        MI->getOperand(4).getImmedValue() == 0) {
+      FrameIndex = MI->getOperand(1).getFrameIndex();
+      return MI->getOperand(0).getReg();
+    }
+    break;
+  }
+  return 0;
+}
 
-// createNOPinstr - returns the target's implementation of NOP, which is
-// usually a pseudo-instruction, implemented by a degenerate version of
-// another instruction, e.g. X86: `xchg ax, ax'; SparcV9: `sethi r0, r0, r0'
-//
-MachineInstr* X86InstrInfo::createNOPinstr() const {
-  return BuildMI(X86::XCHGrr16, 2).addReg(X86::AX, MOTy::UseAndDef)
-                                  .addReg(X86::AX, MOTy::UseAndDef);
+unsigned X86InstrInfo::isStoreToStackSlot(MachineInstr *MI,
+                                          int &FrameIndex) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default: break;
+  case X86::MOV8mr:
+  case X86::MOV16mr:
+  case X86::MOV16_mr:
+  case X86::MOV32mr:
+  case X86::MOV32_mr:
+  case X86::FpSTP64m:
+  case X86::MOVSSmr:
+  case X86::MOVSDmr:
+  case X86::MOVAPSmr:
+  case X86::MOVAPDmr:
+    if (MI->getOperand(0).isFrameIndex() && MI->getOperand(1).isImmediate() &&
+        MI->getOperand(2).isRegister() && MI->getOperand(3).isImmediate() &&
+        MI->getOperand(1).getImmedValue() == 1 &&
+        MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
+        MI->getOperand(3).getImmedValue() == 0) {
+      FrameIndex = MI->getOperand(0).getFrameIndex();
+      return MI->getOperand(4).getReg();
+    }
+    break;
+  }
+  return 0;
 }
 
 
-/// isNOPinstr - not having a special NOP opcode, we need to know if a given
-/// instruction is interpreted as an `official' NOP instr, i.e., there may be
-/// more than one way to `do nothing' but only one canonical way to slack off.
-//
-bool X86InstrInfo::isNOPinstr(const MachineInstr &MI) const {
-  // Make sure the instruction is EXACTLY `xchg ax, ax'
-  if (MI.getOpcode() == X86::XCHGrr16) {
-    const MachineOperand &op0 = MI.getOperand(0), &op1 = MI.getOperand(1);
-    if (op0.isMachineRegister() && op0.getMachineRegNum() == X86::AX &&
-        op1.isMachineRegister() && op1.getMachineRegNum() == X86::AX) {
-      return true;
+/// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
+/// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
+/// may be able to convert a two-address instruction into a true
+/// three-address instruction on demand.  This allows the X86 target (for
+/// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
+/// would require register copies due to two-addressness.
+///
+/// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
+/// performed, otherwise it returns the new instruction.
+///
+MachineInstr *X86InstrInfo::convertToThreeAddress(MachineInstr *MI) const {
+  // All instructions input are two-addr instructions.  Get the known operands.
+  unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
+  unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
+
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default: break;
+  case X86::SHUFPSrri: {
+    assert(MI->getNumOperands() == 4 && "Unknown shufps instruction!");
+    const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+    unsigned A = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned B = MI->getOperand(1).getReg();
+    unsigned C = MI->getOperand(2).getReg();
+    unsigned M = MI->getOperand(3).getImmedValue();
+    if (!Subtarget->hasSSE2() || B != C) return 0;
+    return BuildMI(X86::PSHUFDri, 2, A).addReg(B).addImm(M);
+  }
+  }
+
+  // FIXME: None of these instructions are promotable to LEAs without
+  // additional information.  In particular, LEA doesn't set the flags that
+  // add and inc do.  :(
+  return 0;
+
+  // FIXME: 16-bit LEA's are really slow on Athlons, but not bad on P4's.  When
+  // we have subtarget support, enable the 16-bit LEA generation here.
+  bool DisableLEA16 = true;
+
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case X86::INC32r:
+    assert(MI->getNumOperands() == 2 && "Unknown inc instruction!");
+    return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA32r, 5, Dest), Src, 1);
+  case X86::INC16r:
+    if (DisableLEA16) return 0;
+    assert(MI->getNumOperands() == 2 && "Unknown inc instruction!");
+    return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA16r, 5, Dest), Src, 1);
+  case X86::DEC32r:
+    assert(MI->getNumOperands() == 2 && "Unknown dec instruction!");
+    return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA32r, 5, Dest), Src, -1);
+  case X86::DEC16r:
+    if (DisableLEA16) return 0;
+    assert(MI->getNumOperands() == 2 && "Unknown dec instruction!");
+    return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA16r, 5, Dest), Src, -1);
+  case X86::ADD32rr:
+    assert(MI->getNumOperands() == 3 && "Unknown add instruction!");
+    return addRegReg(BuildMI(X86::LEA32r, 5, Dest), Src,
+                     MI->getOperand(2).getReg());
+  case X86::ADD16rr:
+    if (DisableLEA16) return 0;
+    assert(MI->getNumOperands() == 3 && "Unknown add instruction!");
+    return addRegReg(BuildMI(X86::LEA16r, 5, Dest), Src,
+                     MI->getOperand(2).getReg());
+  case X86::ADD32ri:
+  case X86::ADD32ri8:
+    assert(MI->getNumOperands() == 3 && "Unknown add instruction!");
+    if (MI->getOperand(2).isImmediate())
+      return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA32r, 5, Dest), Src,
+                          MI->getOperand(2).getImmedValue());
+    return 0;
+  case X86::ADD16ri:
+  case X86::ADD16ri8:
+    if (DisableLEA16) return 0;
+    assert(MI->getNumOperands() == 3 && "Unknown add instruction!");
+    if (MI->getOperand(2).isImmediate())
+      return addRegOffset(BuildMI(X86::LEA16r, 5, Dest), Src,
+                          MI->getOperand(2).getImmedValue());
+    break;
+
+  case X86::SHL16ri:
+    if (DisableLEA16) return 0;
+  case X86::SHL32ri:
+    assert(MI->getNumOperands() == 3 && MI->getOperand(2).isImmediate() &&
+           "Unknown shl instruction!");
+    unsigned ShAmt = MI->getOperand(2).getImmedValue();
+    if (ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3) {
+      X86AddressMode AM;
+      AM.Scale = 1 << ShAmt;
+      AM.IndexReg = Src;
+      unsigned Opc = MI->getOpcode() == X86::SHL32ri ? X86::LEA32r :X86::LEA16r;
+      return addFullAddress(BuildMI(Opc, 5, Dest), AM);
     }
+    break;
   }
-  // FIXME: there are several NOOP instructions, we should check for them here.
-  return false;
+
+  return 0;
+}
+
+/// commuteInstruction - We have a few instructions that must be hacked on to
+/// commute them.
+///
+MachineInstr *X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case X86::SHRD16rri8: // A = SHRD16rri8 B, C, I -> A = SHLD16rri8 C, B, (16-I)
+  case X86::SHLD16rri8: // A = SHLD16rri8 B, C, I -> A = SHRD16rri8 C, B, (16-I)
+  case X86::SHRD32rri8: // A = SHRD32rri8 B, C, I -> A = SHLD32rri8 C, B, (32-I)
+  case X86::SHLD32rri8:{// A = SHLD32rri8 B, C, I -> A = SHRD32rri8 C, B, (32-I)
+    unsigned Opc;
+    unsigned Size;
+    switch (MI->getOpcode()) {
+    default: assert(0 && "Unreachable!");
+    case X86::SHRD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHLD16rri8; break;
+    case X86::SHLD16rri8: Size = 16; Opc = X86::SHRD16rri8; break;
+    case X86::SHRD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHLD32rri8; break;
+    case X86::SHLD32rri8: Size = 32; Opc = X86::SHRD32rri8; break;
+    }
+    unsigned Amt = MI->getOperand(3).getImmedValue();
+    unsigned A = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned B = MI->getOperand(1).getReg();
+    unsigned C = MI->getOperand(2).getReg();
+    return BuildMI(Opc, 3, A).addReg(C).addReg(B).addImm(Size-Amt);
+  }
+  default:
+    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI);
+  }
+}
+
+
+void X86InstrInfo::insertGoto(MachineBasicBlock& MBB,
+                              MachineBasicBlock& TMBB) const {
+  BuildMI(MBB, MBB.end(), X86::JMP, 1).addMBB(&TMBB);
+}
+
+MachineBasicBlock::iterator
+X86InstrInfo::reverseBranchCondition(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
+  unsigned Opcode = MI->getOpcode();
+  assert(isBranch(Opcode) && "MachineInstr must be a branch");
+  unsigned ROpcode;
+  switch (Opcode) {
+  default: assert(0 && "Cannot reverse unconditional branches!");
+  case X86::JB:  ROpcode = X86::JAE; break;
+  case X86::JAE: ROpcode = X86::JB;  break;
+  case X86::JE:  ROpcode = X86::JNE; break;
+  case X86::JNE: ROpcode = X86::JE;  break;
+  case X86::JBE: ROpcode = X86::JA;  break;
+  case X86::JA:  ROpcode = X86::JBE; break;
+  case X86::JS:  ROpcode = X86::JNS; break;
+  case X86::JNS: ROpcode = X86::JS;  break;
+  case X86::JP:  ROpcode = X86::JNP; break;
+  case X86::JNP: ROpcode = X86::JP;  break;
+  case X86::JL:  ROpcode = X86::JGE; break;
+  case X86::JGE: ROpcode = X86::JL;  break;
+  case X86::JLE: ROpcode = X86::JG;  break;
+  case X86::JG:  ROpcode = X86::JLE; break;
+  }
+  MachineBasicBlock* MBB = MI->getParent();
+  MachineBasicBlock* TMBB = MI->getOperand(0).getMachineBasicBlock();
+  return BuildMI(*MBB, MBB->erase(MI), ROpcode, 1).addMBB(TMBB);
 }