SSE 4.1 Intrinsics and detection
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrSSE.td
index da23ccbaa09d168c6d0226de40154b9edded46b2..5cf9a9c4e1ca7a81bd3c5bc12f0ab4c9e9bb193e 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 // 
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Evan Cheng 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.
 // 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -42,6 +42,7 @@ def X86pinsrw  : SDNode<"X86ISD::PINSRW", SDTypeProfile<1, 3, []>, []>;
 // SSE 'Special' Instructions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+let isImplicitDef = 1 in {
 def IMPLICIT_DEF_VR128 : I<0, Pseudo, (outs VR128:$dst), (ins),
                            "#IMPLICIT_DEF $dst",
                            [(set VR128:$dst, (v4f32 (undef)))]>,
@@ -52,6 +53,7 @@ def IMPLICIT_DEF_FR32  : I<0, Pseudo, (outs FR32:$dst), (ins),
 def IMPLICIT_DEF_FR64  : I<0, Pseudo, (outs FR64:$dst), (ins),
                            "#IMPLICIT_DEF $dst",
                            [(set FR64:$dst, (undef))]>, Requires<[HasSSE2]>;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // SSE Complex Patterns
@@ -61,9 +63,9 @@ def IMPLICIT_DEF_FR64  : I<0, Pseudo, (outs FR64:$dst), (ins),
 // the top elements.  These are used for the SSE 'ss' and 'sd' instruction
 // forms.
 def sse_load_f32 : ComplexPattern<v4f32, 4, "SelectScalarSSELoad", [],
-                                  [SDNPHasChain]>;
+                                  [SDNPHasChain, SDNPMayLoad]>;
 def sse_load_f64 : ComplexPattern<v2f64, 4, "SelectScalarSSELoad", [],
-                                  [SDNPHasChain]>;
+                                  [SDNPHasChain, SDNPMayLoad]>;
 
 def ssmem : Operand<v4f32> {
   let PrintMethod = "printf32mem";
@@ -298,9 +300,10 @@ let Uses = [EFLAGS], usesCustomDAGSchedInserter = 1 in {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 // Move Instructions
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVSSrr : SSI<0x10, MRMSrcReg, (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src),
                   "movss\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, isReMaterializable = 1, mayHaveSideEffects = 1 in
 def MOVSSrm : SSI<0x10, MRMSrcMem, (outs FR32:$dst), (ins f32mem:$src),
                   "movss\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                   [(set FR32:$dst, (loadf32 addr:$src))]>;
@@ -384,10 +387,12 @@ let isTwoAddress = 1 in {
 
 // Comparison instructions
 let isTwoAddress = 1 in {
-  def CMPSSrr : SSI<0xC2, MRMSrcReg, 
+let neverHasSideEffects = 1 in
+  def CMPSSrr : SSIi8<0xC2, MRMSrcReg, 
                     (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src1, FR32:$src, SSECC:$cc),
                     "cmp${cc}ss\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-  def CMPSSrm : SSI<0xC2, MRMSrcMem, 
+let neverHasSideEffects = 1, mayLoad = 1 in
+  def CMPSSrm : SSIi8<0xC2, MRMSrcMem, 
                     (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src1, f32mem:$src, SSECC:$cc),
                     "cmp${cc}ss\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
 }
@@ -404,12 +409,12 @@ def UCOMISSrm: PSI<0x2E, MRMSrcMem, (outs), (ins FR32:$src1, f32mem:$src2),
 
 // Aliases to match intrinsics which expect XMM operand(s).
 let isTwoAddress = 1 in {
-  def Int_CMPSSrr : SSI<0xC2, MRMSrcReg, 
+  def Int_CMPSSrr : SSIi8<0xC2, MRMSrcReg, 
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, VR128:$src, SSECC:$cc),
                         "cmp${cc}ss\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                         [(set VR128:$dst, (int_x86_sse_cmp_ss VR128:$src1,
                                            VR128:$src, imm:$cc))]>;
-  def Int_CMPSSrm : SSI<0xC2, MRMSrcMem, 
+  def Int_CMPSSrm : SSIi8<0xC2, MRMSrcMem, 
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, f32mem:$src, SSECC:$cc),
                         "cmp${cc}ss\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                         [(set VR128:$dst, (int_x86_sse_cmp_ss VR128:$src1,
@@ -451,12 +456,13 @@ def FsFLD0SS : I<0xEF, MRMInitReg, (outs FR32:$dst), (ins),
 
 // Alias instruction to do FR32 reg-to-reg copy using movaps. Upper bits are
 // disregarded.
+let neverHasSideEffects = 1 in 
 def FsMOVAPSrr : PSI<0x28, MRMSrcReg, (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src),
                      "movaps\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
 
 // Alias instruction to load FR32 from f128mem using movaps. Upper bits are
 // disregarded.
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def FsMOVAPSrm : PSI<0x28, MRMSrcMem, (outs FR32:$dst), (ins f128mem:$src),
                      "movaps\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                      [(set FR32:$dst, (alignedloadfsf32 addr:$src))]>;
@@ -487,14 +493,17 @@ def FsXORPSrm : PSI<0x57, MRMSrcMem, (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src1, f128mem:
                     "xorps\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
                     [(set FR32:$dst, (X86fxor FR32:$src1,
                                       (memopfsf32 addr:$src2)))]>;
-
+let neverHasSideEffects = 1 in {
 def FsANDNPSrr : PSI<0x55, MRMSrcReg,
                      (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src1, FR32:$src2),
                      "andnps\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
+                     
+let mayLoad = 1 in
 def FsANDNPSrm : PSI<0x55, MRMSrcMem,
                      (outs FR32:$dst), (ins FR32:$src1, f128mem:$src2),
                      "andnps\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
 }
+}
 
 /// basic_sse1_fp_binop_rm - SSE1 binops come in both scalar and vector forms.
 ///
@@ -631,9 +640,10 @@ defm MIN : sse1_fp_binop_rm<0x5D, "min", X86fmin,
 // SSE packed FP Instructions
 
 // Move Instructions
+let neverHasSideEffects = 1 in 
 def MOVAPSrr : PSI<0x28, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
                    "movaps\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, isReMaterializable = 1, mayHaveSideEffects = 1 in
 def MOVAPSrm : PSI<0x28, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src),
                    "movaps\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(set VR128:$dst, (alignedloadv4f32 addr:$src))]>;
@@ -642,9 +652,10 @@ def MOVAPSmr : PSI<0x29, MRMDestMem, (outs), (ins f128mem:$dst, VR128:$src),
                    "movaps\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(alignedstore (v4f32 VR128:$src), addr:$dst)]>;
 
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVUPSrr : PSI<0x10, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
                    "movups\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def MOVUPSrm : PSI<0x10, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src),
                    "movups\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(set VR128:$dst, (loadv4f32 addr:$src))]>;
@@ -653,7 +664,7 @@ def MOVUPSmr : PSI<0x11, MRMDestMem, (outs), (ins f128mem:$dst, VR128:$src),
                    [(store (v4f32 VR128:$src), addr:$dst)]>;
 
 // Intrinsic forms of MOVUPS load and store
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def MOVUPSrm_Int : PSI<0x10, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src),
                        "movups\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                        [(set VR128:$dst, (int_x86_sse_loadu_ps addr:$src))]>;
@@ -972,6 +983,7 @@ def MOVPS2SSmr : SSI<0x11, MRMDestMem, (outs), (ins f32mem:$dst, VR128:$src),
 // Move to lower bits of a VR128, leaving upper bits alone.
 // Three operand (but two address) aliases.
 let isTwoAddress = 1 in {
+let neverHasSideEffects = 1 in
   def MOVLSS2PSrr : SSI<0x10, MRMSrcReg,
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, FR32:$src2),
                         "movss\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
@@ -1000,9 +1012,10 @@ def MOVZSS2PSrm : SSI<0x10, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f32mem:$src),
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 // Move Instructions
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVSDrr : SDI<0x10, MRMSrcReg, (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src),
                   "movsd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, isReMaterializable = 1, mayHaveSideEffects = 1 in
 def MOVSDrm : SDI<0x10, MRMSrcMem, (outs FR64:$dst), (ins f64mem:$src),
                   "movsd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                   [(set FR64:$dst, (loadf64 addr:$src))]>;
@@ -1083,11 +1096,12 @@ def Int_CVTTSD2SIrm : SDI<0x2C, MRMSrcMem, (outs GR32:$dst), (ins f128mem:$src),
                                             (load addr:$src)))]>;
 
 // Comparison instructions
-let isTwoAddress = 1 in {
-  def CMPSDrr : SDI<0xC2, MRMSrcReg, 
+let isTwoAddress = 1, neverHasSideEffects = 1 in {
+  def CMPSDrr : SDIi8<0xC2, MRMSrcReg, 
                     (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src1, FR64:$src, SSECC:$cc),
                     "cmp${cc}sd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-  def CMPSDrm : SDI<0xC2, MRMSrcMem, 
+let mayLoad = 1 in
+  def CMPSDrm : SDIi8<0xC2, MRMSrcMem, 
                     (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src1, f64mem:$src, SSECC:$cc),
                     "cmp${cc}sd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
 }
@@ -1104,12 +1118,12 @@ def UCOMISDrm: PDI<0x2E, MRMSrcMem, (outs), (ins FR64:$src1, f64mem:$src2),
 
 // Aliases to match intrinsics which expect XMM operand(s).
 let isTwoAddress = 1 in {
-  def Int_CMPSDrr : SDI<0xC2, MRMSrcReg, 
+  def Int_CMPSDrr : SDIi8<0xC2, MRMSrcReg, 
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, VR128:$src, SSECC:$cc),
                         "cmp${cc}sd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                         [(set VR128:$dst, (int_x86_sse2_cmp_sd VR128:$src1,
                                            VR128:$src, imm:$cc))]>;
-  def Int_CMPSDrm : SDI<0xC2, MRMSrcMem, 
+  def Int_CMPSDrm : SDIi8<0xC2, MRMSrcMem, 
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, f64mem:$src, SSECC:$cc),
                         "cmp${cc}sd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                         [(set VR128:$dst, (int_x86_sse2_cmp_sd VR128:$src1,
@@ -1147,12 +1161,13 @@ def FsFLD0SD : I<0xEF, MRMInitReg, (outs FR64:$dst), (ins),
 
 // Alias instruction to do FR64 reg-to-reg copy using movapd. Upper bits are
 // disregarded.
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def FsMOVAPDrr : PDI<0x28, MRMSrcReg, (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src),
                      "movapd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
 
 // Alias instruction to load FR64 from f128mem using movapd. Upper bits are
 // disregarded.
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def FsMOVAPDrm : PDI<0x28, MRMSrcMem, (outs FR64:$dst), (ins f128mem:$src),
                      "movapd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                      [(set FR64:$dst, (alignedloadfsf64 addr:$src))]>;
@@ -1184,13 +1199,16 @@ def FsXORPDrm : PDI<0x57, MRMSrcMem, (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src1, f128mem:
                     [(set FR64:$dst, (X86fxor FR64:$src1,
                                       (memopfsf64 addr:$src2)))]>;
 
+let neverHasSideEffects = 1 in {
 def FsANDNPDrr : PDI<0x55, MRMSrcReg,
                      (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src1, FR64:$src2),
                      "andnpd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
+let mayLoad = 1 in
 def FsANDNPDrm : PDI<0x55, MRMSrcMem,
                      (outs FR64:$dst), (ins FR64:$src1, f128mem:$src2),
                      "andnpd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
 }
+}
 
 /// basic_sse2_fp_binop_rm - SSE2 binops come in both scalar and vector forms.
 ///
@@ -1327,9 +1345,10 @@ defm MIN : sse2_fp_binop_rm<0x5D, "min", X86fmin,
 // SSE packed FP Instructions
 
 // Move Instructions
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVAPDrr : PDI<0x28, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
                    "movapd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, isReMaterializable = 1, mayHaveSideEffects = 1 in
 def MOVAPDrm : PDI<0x28, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src),
                    "movapd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(set VR128:$dst, (alignedloadv2f64 addr:$src))]>;
@@ -1338,9 +1357,10 @@ def MOVAPDmr : PDI<0x29, MRMDestMem, (outs), (ins f128mem:$dst, VR128:$src),
                    "movapd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(alignedstore (v2f64 VR128:$src), addr:$dst)]>;
 
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVUPDrr : PDI<0x10, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
                    "movupd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def MOVUPDrm : PDI<0x10, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src),
                    "movupd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [(set VR128:$dst, (loadv2f64 addr:$src))]>;
@@ -1701,27 +1721,30 @@ let isTwoAddress = 1 in {
 // SSE integer instructions
 
 // Move Instructions
+let neverHasSideEffects = 1 in
 def MOVDQArr : PDI<0x6F, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
                    "movdqa\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, mayLoad = 1 in
 def MOVDQArm : PDI<0x6F, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i128mem:$src),
                    "movdqa\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [/*(set VR128:$dst, (alignedloadv2i64 addr:$src))*/]>;
+let mayStore = 1 in
 def MOVDQAmr : PDI<0x7F, MRMDestMem, (outs), (ins i128mem:$dst, VR128:$src),
                    "movdqa\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [/*(alignedstore (v2i64 VR128:$src), addr:$dst)*/]>;
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1, mayLoad = 1 in
 def MOVDQUrm :   I<0x6F, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i128mem:$src),
                    "movdqu\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [/*(set VR128:$dst, (loadv2i64 addr:$src))*/]>,
                  XS, Requires<[HasSSE2]>;
+let mayStore = 1 in
 def MOVDQUmr :   I<0x7F, MRMDestMem, (outs), (ins i128mem:$dst, VR128:$src),
                    "movdqu\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                    [/*(store (v2i64 VR128:$src), addr:$dst)*/]>,
                  XS, Requires<[HasSSE2]>;
 
 // Intrinsic forms of MOVDQU load and store
-let isLoad = 1 in
+let isSimpleLoad = 1 in
 def MOVDQUrm_Int :   I<0x6F, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i128mem:$src),
                        "movdqu\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                        [(set VR128:$dst, (int_x86_sse2_loadu_dq addr:$src))]>,
@@ -1849,7 +1872,7 @@ defm PSRAD : PDI_binop_rmi_int<0xE2, 0x72, MRM4r, "psrad", int_x86_sse2_psra_d>;
 // PSRAQ doesn't exist in SSE[1-3].
 
 // 128-bit logical shifts.
-let isTwoAddress = 1 in {
+let isTwoAddress = 1, neverHasSideEffects = 1 in {
   def PSLLDQri : PDIi8<0x73, MRM7r,
                        (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, i32i8imm:$src2),
                        "pslldq\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
@@ -2116,7 +2139,6 @@ def LFENCE : I<0xAE, MRM5m, (outs), (ins),
 def MFENCE : I<0xAE, MRM6m, (outs), (ins),
                "mfence", [(int_x86_sse2_mfence)]>, TB, Requires<[HasSSE2]>;
 
-
 // Alias instructions that map zero vector to pxor / xorp* for sse.
 let isReMaterializable = 1 in
   def V_SETALLONES : PDI<0x76, MRMInitReg, (outs VR128:$dst), (ins),
@@ -2194,6 +2216,7 @@ def MOVSS2DImr  : PDI<0x7E, MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, FR32:$src),
 // Move to lower bits of a VR128, leaving upper bits alone.
 // Three operand (but two address) aliases.
 let isTwoAddress = 1 in {
+  let neverHasSideEffects = 1 in
   def MOVLSD2PDrr : SDI<0x10, MRMSrcReg,
                         (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, FR64:$src2),
                         "movsd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}", []>;
@@ -2223,35 +2246,56 @@ let AddedComplexity = 20 in
                                           (loadf64 addr:$src))),
                                   MOVL_shuffle_mask)))]>;
 
-let AddedComplexity = 15 in
 // movd / movq to XMM register zero-extends
+let AddedComplexity = 15 in {
 def MOVZDI2PDIrr : PDI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins GR32:$src),
                        "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                        [(set VR128:$dst,
                          (v4i32 (vector_shuffle immAllZerosV,
                                  (v4i32 (scalar_to_vector GR32:$src)),
                                  MOVL_shuffle_mask)))]>;
-let AddedComplexity = 20 in
+// This is X86-64 only.
+def MOVZQI2PQIrr : RPDI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins GR64:$src),
+                       "mov{d|q}\t{$src, $dst|$dst, $src}",
+                       [(set VR128:$dst,
+                         (v2i64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
+                                 (v2i64 (scalar_to_vector GR64:$src)),
+                                 MOVL_shuffle_mask)))]>;
+}
+
+let AddedComplexity = 20 in {
 def MOVZDI2PDIrm : PDI<0x6E, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i32mem:$src),
                        "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
                        [(set VR128:$dst,
                          (v4i32 (vector_shuffle immAllZerosV,
                                  (v4i32 (scalar_to_vector (loadi32 addr:$src))),
                                  MOVL_shuffle_mask)))]>;
-
-// Moving from XMM to XMM but still clear upper 64 bits.
-let AddedComplexity = 15 in
-def MOVZQI2PQIrr : I<0x7E, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
-                     "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
-                     [(set VR128:$dst, (int_x86_sse2_movl_dq VR128:$src))]>,
-                   XS, Requires<[HasSSE2]>;
-let AddedComplexity = 20 in
 def MOVZQI2PQIrm : I<0x7E, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i64mem:$src),
                      "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
-                     [(set VR128:$dst, (int_x86_sse2_movl_dq
-                                        (bitconvert (memopv2i64 addr:$src))))]>,
-                   XS, Requires<[HasSSE2]>;
+                     [(set VR128:$dst,
+                       (v2i64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
+                              (v2i64 (scalar_to_vector (loadi64 addr:$src))),
+                              MOVL_shuffle_mask)))]>, XS,
+                   Requires<[HasSSE2]>;
+}
 
+// Moving from XMM to XMM and clear upper 64 bits. Note, there is a bug in
+// IA32 document. movq xmm1, xmm2 does clear the high bits.
+let AddedComplexity = 15 in
+def MOVZPQILo2PQIrr : I<0x7E, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src),
+                        "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
+                    [(set VR128:$dst, (v2i64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
+                                             VR128:$src,
+                                             MOVL_shuffle_mask)))]>,
+                      XS, Requires<[HasSSE2]>;
+
+let AddedComplexity = 20 in
+def MOVZPQILo2PQIrm : I<0x7E, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst), (ins i128mem:$src),
+                        "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
+                    [(set VR128:$dst, (v2i64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
+                                             (memopv2i64 addr:$src),
+                                             MOVL_shuffle_mask)))]>,
+                      XS, Requires<[HasSSE2]>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // SSE3 Instructions
@@ -2690,6 +2734,14 @@ def : Pat<(v8i16 (undef)), (IMPLICIT_DEF_VR128)>, Requires<[HasSSE2]>;
 def : Pat<(v4i32 (undef)), (IMPLICIT_DEF_VR128)>, Requires<[HasSSE2]>;
 def : Pat<(v2i64 (undef)), (IMPLICIT_DEF_VR128)>, Requires<[HasSSE2]>;
 
+// extload f32 -> f64.  This matches load+fextend because we have a hack in 
+// the isel (PreprocessForFPConvert) that can introduce loads after dag combine.
+// Since these loads aren't folded into the fextend, we have to match it
+// explicitly here.
+let Predicates = [HasSSE2] in
+ def : Pat<(fextend (loadf32 addr:$src)),
+           (CVTSS2SDrm addr:$src)>;
+
 // Scalar to v8i16 / v16i8. The source may be a GR32, but only the lower 8 or
 // 16-bits matter.
 def : Pat<(v8i16 (X86s2vec GR32:$src)), (MOVDI2PDIrr GR32:$src)>,
@@ -2734,12 +2786,6 @@ let Predicates = [HasSSE2] in {
 // Move scalar to XMM zero-extended
 // movd to XMM register zero-extends
 let AddedComplexity = 15 in {
-def : Pat<(v8i16 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
-                  (v8i16 (X86s2vec GR32:$src)), MOVL_shuffle_mask)),
-          (MOVZDI2PDIrr GR32:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
-def : Pat<(v16i8 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
-                  (v16i8 (X86s2vec GR32:$src)), MOVL_shuffle_mask)),
-          (MOVZDI2PDIrr GR32:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
 // Zeroing a VR128 then do a MOVS{S|D} to the lower bits.
 def : Pat<(v2f64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
                   (v2f64 (scalar_to_vector FR64:$src)), MOVL_shuffle_mask)),
@@ -2768,13 +2814,13 @@ def : Pat<(vector_shuffle (v4f32 VR128:$src), (undef), SSE_splat_mask:$sm),
 
 // Special unary SHUFPSrri case.
 // FIXME: when we want non two-address code, then we should use PSHUFD?
-def : Pat<(vector_shuffle (v4f32 VR128:$src1), (undef),
-           SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm),
+def : Pat<(v4f32 (vector_shuffle VR128:$src1, (undef),
+           SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)),
           (SHUFPSrri VR128:$src1, VR128:$src1, SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)>,
       Requires<[HasSSE1]>;
 // Special unary SHUFPDrri case.
-def : Pat<(vector_shuffle (v2f64 VR128:$src1), (undef),
-           SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm),
+def : Pat<(v2f64 (vector_shuffle VR128:$src1, (undef),
+           SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)),
           (SHUFPDrri VR128:$src1, VR128:$src1, SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)>,
       Requires<[HasSSE2]>;
 // Unary v4f32 shuffle with PSHUF* in order to fold a load.
@@ -2783,14 +2829,24 @@ def : Pat<(vector_shuffle (memopv4f32 addr:$src1), (undef),
           (PSHUFDmi addr:$src1, SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)>,
       Requires<[HasSSE2]>;
 // Special binary v4i32 shuffle cases with SHUFPS.
-def : Pat<(vector_shuffle (v4i32 VR128:$src1), (v4i32 VR128:$src2),
-           PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm),
+def : Pat<(v4i32 (vector_shuffle VR128:$src1, (v4i32 VR128:$src2),
+           PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm)),
           (SHUFPSrri VR128:$src1, VR128:$src2, PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm)>,
            Requires<[HasSSE2]>;
-def : Pat<(vector_shuffle (v4i32 VR128:$src1),
-           (bc_v4i32 (memopv2i64 addr:$src2)), PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm),
+def : Pat<(v4i32 (vector_shuffle VR128:$src1,
+           (bc_v4i32 (memopv2i64 addr:$src2)), PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm)),
           (SHUFPSrmi VR128:$src1, addr:$src2, PSHUFD_binary_shuffle_mask:$sm)>,
            Requires<[HasSSE2]>;
+// Special binary v2i64 shuffle cases using SHUFPDrri.
+def : Pat<(v2i64 (vector_shuffle VR128:$src1, VR128:$src2,
+                 SHUFP_shuffle_mask:$sm)),
+          (SHUFPDrri VR128:$src1, VR128:$src2, SHUFP_shuffle_mask:$sm)>,
+          Requires<[HasSSE2]>;
+// Special unary SHUFPDrri case.
+def : Pat<(v2i64 (vector_shuffle VR128:$src1, (undef),
+           SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)),
+          (SHUFPDrri VR128:$src1, VR128:$src1, SHUFP_unary_shuffle_mask:$sm)>,
+      Requires<[HasSSE2]>;
 
 // vector_shuffle v1, <undef>, <0, 0, 1, 1, ...>
 let AddedComplexity = 10 in {
@@ -2893,11 +2949,11 @@ def : Pat<(v4i32 (vector_shuffle VR128:$src1, VR128:$src2,
 }
 
 // Set lowest element and zero upper elements.
-let AddedComplexity = 20 in
-def : Pat<(bc_v2i64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc,
-                     (v2f64 (scalar_to_vector (loadf64 addr:$src))),
-                     MOVL_shuffle_mask)),
-          (MOVZQI2PQIrm addr:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
+let AddedComplexity = 15 in
+def : Pat<(v2f64 (vector_shuffle immAllZerosV_bc, VR128:$src,
+           MOVL_shuffle_mask)),
+          (MOVZPQILo2PQIrr VR128:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
+
 
 // FIXME: Temporary workaround since 2-wide shuffle is broken.
 def : Pat<(int_x86_sse2_movs_d  VR128:$src1, VR128:$src2),
@@ -2982,3 +3038,98 @@ def : Pat<(store (v8i16 VR128:$src), addr:$dst),
           (MOVUPSmr addr:$dst, VR128:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
 def : Pat<(store (v16i8 VR128:$src), addr:$dst),
           (MOVUPSmr addr:$dst, VR128:$src)>, Requires<[HasSSE2]>;
+          
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// SSE4.1 Instructions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// SSE4.1 Instruction Templates:
+// 
+//   SS418I - SSE 4.1 instructions with T8 prefix.
+//   SS41AI - SSE 4.1 instructions with TA prefix.
+//
+class SS418I<bits<8> o, Format F, dag outs, dag ins, string asm,
+             list<dag> pattern>
+      : I<o, F, outs, ins, asm, pattern>, T8, Requires<[HasSSE41]>;
+class SS41AI<bits<8> o, Format F, dag outs, dag ins, string asm,
+             list<dag> pattern>
+      : I<o, F, outs, ins, asm, pattern>, TA, Requires<[HasSSE41]>;
+
+
+multiclass sse41_fp_unop_rm<bits<8> opcss, bits<8> opcps, 
+                            bits<8> opcsd, bits<8> opcpd, 
+                            string OpcodeStr,
+                            Intrinsic F32Int,
+                            Intrinsic V4F32Int,
+                            Intrinsic F64Int,
+                            Intrinsic V2F64Int,
+                            bit Commutable = 0> {
+  // Intrinsic operation, reg.
+  def SSr_Int : SS41AI<opcss, MRMSrcReg,
+                    (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "ss\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (F32Int VR128:$src1, imm:$src2))]> {
+    let isCommutable = Commutable;
+  }
+
+  // Intrinsic operation, mem.
+  def SSm_Int : SS41AI<opcss, MRMSrcMem, 
+                    (outs VR128:$dst), (ins ssmem:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr, 
+                    "ss\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (F32Int sse_load_f32:$src1, imm:$src2))]>;
+
+  // Vector intrinsic operation, reg
+  def PSr_Int : SS41AI<opcps, MRMSrcReg, 
+                    (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "ps\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (V4F32Int VR128:$src1, imm:$src2))]> {
+    let isCommutable = Commutable;
+  }
+
+  // Vector intrinsic operation, mem
+  def PSm_Int : SS41AI<opcps, MRMSrcMem,
+                    (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "ps\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (V4F32Int (load addr:$src1), imm:$src2))]>;
+
+  // Intrinsic operation, reg.
+  def SDr_Int : SS41AI<opcsd, MRMSrcReg,
+                    (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "sd\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (F64Int VR128:$src1, imm:$src2))]> {
+    let isCommutable = Commutable;
+  }
+
+  // Intrinsic operation, mem.
+  def SDm_Int : SS41AI<opcsd, MRMSrcMem,
+                    (outs VR128:$dst), (ins sdmem:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "sd\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (F64Int sse_load_f64:$src1, imm:$src2))]>;
+
+  // Vector intrinsic operation, reg
+  def PDr_Int : SS41AI<opcpd, MRMSrcReg,
+                    (outs VR128:$dst), (ins VR128:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "pd\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (V2F64Int VR128:$src1, imm:$src2))]> {
+    let isCommutable = Commutable;
+  }
+
+  // Vector intrinsic operation, mem
+  def PDm_Int : SS41AI<opcpd, MRMSrcMem,
+                    (outs VR128:$dst), (ins f128mem:$src1, i32imm:$src2),
+                    !strconcat(OpcodeStr,
+                    "pd\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}"),
+                    [(set VR128:$dst, (V2F64Int (load addr:$src1), imm:$src2))]>;
+}
+
+// FP round - roundss, roundps, roundsd, roundpd
+defm ROUND  : sse41_fp_unop_rm<0x0A, 0x08, 0x0B, 0x09, "round",
+                               int_x86_sse41_round_ss, int_x86_sse41_round_ps,
+                               int_x86_sse41_round_sd, int_x86_sse41_round_pd>;