1*da58b97aSjoerg //===- AArch64InstructionSelector.cpp ----------------------------*- C++ -*-==//
2*da58b97aSjoerg //
3*da58b97aSjoerg // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4*da58b97aSjoerg // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5*da58b97aSjoerg // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6*da58b97aSjoerg //
7*da58b97aSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
8*da58b97aSjoerg /// \file
9*da58b97aSjoerg /// This file implements the targeting of the InstructionSelector class for
10*da58b97aSjoerg /// AArch64.
11*da58b97aSjoerg /// \todo This should be generated by TableGen.
12*da58b97aSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
13*da58b97aSjoerg 
14*da58b97aSjoerg #include "AArch64GlobalISelUtils.h"
15*da58b97aSjoerg #include "AArch64InstrInfo.h"
16*da58b97aSjoerg #include "AArch64MachineFunctionInfo.h"
17*da58b97aSjoerg #include "AArch64RegisterBankInfo.h"
18*da58b97aSjoerg #include "AArch64RegisterInfo.h"
19*da58b97aSjoerg #include "AArch64Subtarget.h"
20*da58b97aSjoerg #include "AArch64TargetMachine.h"
21*da58b97aSjoerg #include "AArch64GlobalISelUtils.h"
22*da58b97aSjoerg #include "MCTargetDesc/AArch64AddressingModes.h"
23*da58b97aSjoerg #include "MCTargetDesc/AArch64MCTargetDesc.h"
24*da58b97aSjoerg #include "llvm/ADT/Optional.h"
25*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/InstructionSelector.h"
26*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/InstructionSelectorImpl.h"
27*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/MachineIRBuilder.h"
28*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/MIPatternMatch.h"
29*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
30*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
31*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
32*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
33*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
34*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
35*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
36*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
37*da58b97aSjoerg #include "llvm/CodeGen/TargetOpcodes.h"
38*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/Constants.h"
39*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
40*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/Instructions.h"
41*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
42*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/Type.h"
43*da58b97aSjoerg #include "llvm/IR/IntrinsicsAArch64.h"
44*da58b97aSjoerg #include "llvm/Pass.h"
45*da58b97aSjoerg #include "llvm/Support/Debug.h"
46*da58b97aSjoerg #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
47*da58b97aSjoerg 
48*da58b97aSjoerg #define DEBUG_TYPE "aarch64-isel"
49*da58b97aSjoerg 
50*da58b97aSjoerg using namespace llvm;
51*da58b97aSjoerg using namespace MIPatternMatch;
52*da58b97aSjoerg using namespace AArch64GISelUtils;
53*da58b97aSjoerg 
54*da58b97aSjoerg namespace llvm {
55*da58b97aSjoerg class BlockFrequencyInfo;
56*da58b97aSjoerg class ProfileSummaryInfo;
57*da58b97aSjoerg }
58*da58b97aSjoerg 
59*da58b97aSjoerg namespace {
60*da58b97aSjoerg 
61*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_PREDICATE_BITSET
62*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
63*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATE_BITSET
64*da58b97aSjoerg 
65*da58b97aSjoerg class AArch64InstructionSelector : public InstructionSelector {
66*da58b97aSjoerg public:
67*da58b97aSjoerg   AArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine &TM,
68*da58b97aSjoerg                              const AArch64Subtarget &STI,
69*da58b97aSjoerg                              const AArch64RegisterBankInfo &RBI);
70*da58b97aSjoerg 
71*da58b97aSjoerg   bool select(MachineInstr &I) override;
getName()72*da58b97aSjoerg   static const char *getName() { return DEBUG_TYPE; }
73*da58b97aSjoerg 
setupMF(MachineFunction & MF,GISelKnownBits * KB,CodeGenCoverage & CoverageInfo,ProfileSummaryInfo * PSI,BlockFrequencyInfo * BFI)74*da58b97aSjoerg   void setupMF(MachineFunction &MF, GISelKnownBits *KB,
75*da58b97aSjoerg                CodeGenCoverage &CoverageInfo, ProfileSummaryInfo *PSI,
76*da58b97aSjoerg                BlockFrequencyInfo *BFI) override {
77*da58b97aSjoerg     InstructionSelector::setupMF(MF, KB, CoverageInfo, PSI, BFI);
78*da58b97aSjoerg     MIB.setMF(MF);
79*da58b97aSjoerg 
80*da58b97aSjoerg     // hasFnAttribute() is expensive to call on every BRCOND selection, so
81*da58b97aSjoerg     // cache it here for each run of the selector.
82*da58b97aSjoerg     ProduceNonFlagSettingCondBr =
83*da58b97aSjoerg         !MF.getFunction().hasFnAttribute(Attribute::SpeculativeLoadHardening);
84*da58b97aSjoerg     MFReturnAddr = Register();
85*da58b97aSjoerg 
86*da58b97aSjoerg     processPHIs(MF);
87*da58b97aSjoerg   }
88*da58b97aSjoerg 
89*da58b97aSjoerg private:
90*da58b97aSjoerg   /// tblgen-erated 'select' implementation, used as the initial selector for
91*da58b97aSjoerg   /// the patterns that don't require complex C++.
92*da58b97aSjoerg   bool selectImpl(MachineInstr &I, CodeGenCoverage &CoverageInfo) const;
93*da58b97aSjoerg 
94*da58b97aSjoerg   // A lowering phase that runs before any selection attempts.
95*da58b97aSjoerg   // Returns true if the instruction was modified.
96*da58b97aSjoerg   bool preISelLower(MachineInstr &I);
97*da58b97aSjoerg 
98*da58b97aSjoerg   // An early selection function that runs before the selectImpl() call.
99*da58b97aSjoerg   bool earlySelect(MachineInstr &I);
100*da58b97aSjoerg 
101*da58b97aSjoerg   // Do some preprocessing of G_PHIs before we begin selection.
102*da58b97aSjoerg   void processPHIs(MachineFunction &MF);
103*da58b97aSjoerg 
104*da58b97aSjoerg   bool earlySelectSHL(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
105*da58b97aSjoerg 
106*da58b97aSjoerg   /// Eliminate same-sized cross-bank copies into stores before selectImpl().
107*da58b97aSjoerg   bool contractCrossBankCopyIntoStore(MachineInstr &I,
108*da58b97aSjoerg                                       MachineRegisterInfo &MRI);
109*da58b97aSjoerg 
110*da58b97aSjoerg   bool convertPtrAddToAdd(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
111*da58b97aSjoerg 
112*da58b97aSjoerg   bool selectVaStartAAPCS(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
113*da58b97aSjoerg                           MachineRegisterInfo &MRI) const;
114*da58b97aSjoerg   bool selectVaStartDarwin(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
115*da58b97aSjoerg                            MachineRegisterInfo &MRI) const;
116*da58b97aSjoerg 
117*da58b97aSjoerg   ///@{
118*da58b97aSjoerg   /// Helper functions for selectCompareBranch.
119*da58b97aSjoerg   bool selectCompareBranchFedByFCmp(MachineInstr &I, MachineInstr &FCmp,
120*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIB) const;
121*da58b97aSjoerg   bool selectCompareBranchFedByICmp(MachineInstr &I, MachineInstr &ICmp,
122*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIB) const;
123*da58b97aSjoerg   bool tryOptCompareBranchFedByICmp(MachineInstr &I, MachineInstr &ICmp,
124*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIB) const;
125*da58b97aSjoerg   bool tryOptAndIntoCompareBranch(MachineInstr &AndInst, bool Invert,
126*da58b97aSjoerg                                   MachineBasicBlock *DstMBB,
127*da58b97aSjoerg                                   MachineIRBuilder &MIB) const;
128*da58b97aSjoerg   ///@}
129*da58b97aSjoerg 
130*da58b97aSjoerg   bool selectCompareBranch(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
131*da58b97aSjoerg                            MachineRegisterInfo &MRI);
132*da58b97aSjoerg 
133*da58b97aSjoerg   bool selectVectorAshrLshr(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
134*da58b97aSjoerg   bool selectVectorSHL(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
135*da58b97aSjoerg 
136*da58b97aSjoerg   // Helper to generate an equivalent of scalar_to_vector into a new register,
137*da58b97aSjoerg   // returned via 'Dst'.
138*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitScalarToVector(unsigned EltSize,
139*da58b97aSjoerg                                    const TargetRegisterClass *DstRC,
140*da58b97aSjoerg                                    Register Scalar,
141*da58b97aSjoerg                                    MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
142*da58b97aSjoerg 
143*da58b97aSjoerg   /// Emit a lane insert into \p DstReg, or a new vector register if None is
144*da58b97aSjoerg   /// provided.
145*da58b97aSjoerg   ///
146*da58b97aSjoerg   /// The lane inserted into is defined by \p LaneIdx. The vector source
147*da58b97aSjoerg   /// register is given by \p SrcReg. The register containing the element is
148*da58b97aSjoerg   /// given by \p EltReg.
149*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitLaneInsert(Optional<Register> DstReg, Register SrcReg,
150*da58b97aSjoerg                                Register EltReg, unsigned LaneIdx,
151*da58b97aSjoerg                                const RegisterBank &RB,
152*da58b97aSjoerg                                MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
153*da58b97aSjoerg 
154*da58b97aSjoerg   /// Emit a sequence of instructions representing a constant \p CV for a
155*da58b97aSjoerg   /// vector register \p Dst. (E.g. a MOV, or a load from a constant pool.)
156*da58b97aSjoerg   ///
157*da58b97aSjoerg   /// \returns the last instruction in the sequence on success, and nullptr
158*da58b97aSjoerg   /// otherwise.
159*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitConstantVector(Register Dst, Constant *CV,
160*da58b97aSjoerg                                    MachineIRBuilder &MIRBuilder,
161*da58b97aSjoerg                                    MachineRegisterInfo &MRI);
162*da58b97aSjoerg 
163*da58b97aSjoerg   bool selectInsertElt(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
164*da58b97aSjoerg   bool tryOptConstantBuildVec(MachineInstr &MI, LLT DstTy,
165*da58b97aSjoerg                               MachineRegisterInfo &MRI);
166*da58b97aSjoerg   bool selectBuildVector(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
167*da58b97aSjoerg   bool selectMergeValues(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
168*da58b97aSjoerg   bool selectUnmergeValues(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
169*da58b97aSjoerg 
170*da58b97aSjoerg   bool selectShuffleVector(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
171*da58b97aSjoerg   bool selectExtractElt(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
172*da58b97aSjoerg   bool selectConcatVectors(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
173*da58b97aSjoerg   bool selectSplitVectorUnmerge(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
174*da58b97aSjoerg   bool selectIntrinsicWithSideEffects(MachineInstr &I,
175*da58b97aSjoerg                                       MachineRegisterInfo &MRI);
176*da58b97aSjoerg   bool selectIntrinsic(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
177*da58b97aSjoerg   bool selectVectorICmp(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
178*da58b97aSjoerg   bool selectIntrinsicTrunc(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) const;
179*da58b97aSjoerg   bool selectIntrinsicRound(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) const;
180*da58b97aSjoerg   bool selectJumpTable(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
181*da58b97aSjoerg   bool selectBrJT(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
182*da58b97aSjoerg   bool selectTLSGlobalValue(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
183*da58b97aSjoerg   bool selectReduction(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI);
184*da58b97aSjoerg 
185*da58b97aSjoerg   unsigned emitConstantPoolEntry(const Constant *CPVal,
186*da58b97aSjoerg                                  MachineFunction &MF) const;
187*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitLoadFromConstantPool(const Constant *CPVal,
188*da58b97aSjoerg                                          MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
189*da58b97aSjoerg 
190*da58b97aSjoerg   // Emit a vector concat operation.
191*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitVectorConcat(Optional<Register> Dst, Register Op1,
192*da58b97aSjoerg                                  Register Op2,
193*da58b97aSjoerg                                  MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
194*da58b97aSjoerg 
195*da58b97aSjoerg   // Emit an integer compare between LHS and RHS, which checks for Predicate.
196*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitIntegerCompare(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
197*da58b97aSjoerg                                    MachineOperand &Predicate,
198*da58b97aSjoerg                                    MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
199*da58b97aSjoerg 
200*da58b97aSjoerg   /// Emit a floating point comparison between \p LHS and \p RHS.
201*da58b97aSjoerg   /// \p Pred if given is the intended predicate to use.
202*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitFPCompare(Register LHS, Register RHS,
203*da58b97aSjoerg                               MachineIRBuilder &MIRBuilder,
204*da58b97aSjoerg                               Optional<CmpInst::Predicate> = None) const;
205*da58b97aSjoerg 
206*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitInstr(unsigned Opcode,
207*da58b97aSjoerg                           std::initializer_list<llvm::DstOp> DstOps,
208*da58b97aSjoerg                           std::initializer_list<llvm::SrcOp> SrcOps,
209*da58b97aSjoerg                           MachineIRBuilder &MIRBuilder,
210*da58b97aSjoerg                           const ComplexRendererFns &RenderFns = None) const;
211*da58b97aSjoerg   /// Helper function to emit an add or sub instruction.
212*da58b97aSjoerg   ///
213*da58b97aSjoerg   /// \p AddrModeAndSizeToOpcode must contain each of the opcode variants above
214*da58b97aSjoerg   /// in a specific order.
215*da58b97aSjoerg   ///
216*da58b97aSjoerg   /// Below is an example of the expected input to \p AddrModeAndSizeToOpcode.
217*da58b97aSjoerg   ///
218*da58b97aSjoerg   /// \code
219*da58b97aSjoerg   ///   const std::array<std::array<unsigned, 2>, 4> Table {
220*da58b97aSjoerg   ///    {{AArch64::ADDXri, AArch64::ADDWri},
221*da58b97aSjoerg   ///     {AArch64::ADDXrs, AArch64::ADDWrs},
222*da58b97aSjoerg   ///     {AArch64::ADDXrr, AArch64::ADDWrr},
223*da58b97aSjoerg   ///     {AArch64::SUBXri, AArch64::SUBWri},
224*da58b97aSjoerg   ///     {AArch64::ADDXrx, AArch64::ADDWrx}}};
225*da58b97aSjoerg   /// \endcode
226*da58b97aSjoerg   ///
227*da58b97aSjoerg   /// Each row in the table corresponds to a different addressing mode. Each
228*da58b97aSjoerg   /// column corresponds to a different register size.
229*da58b97aSjoerg   ///
230*da58b97aSjoerg   /// \attention Rows must be structured as follows:
231*da58b97aSjoerg   ///   - Row 0: The ri opcode variants
232*da58b97aSjoerg   ///   - Row 1: The rs opcode variants
233*da58b97aSjoerg   ///   - Row 2: The rr opcode variants
234*da58b97aSjoerg   ///   - Row 3: The ri opcode variants for negative immediates
235*da58b97aSjoerg   ///   - Row 4: The rx opcode variants
236*da58b97aSjoerg   ///
237*da58b97aSjoerg   /// \attention Columns must be structured as follows:
238*da58b97aSjoerg   ///   - Column 0: The 64-bit opcode variants
239*da58b97aSjoerg   ///   - Column 1: The 32-bit opcode variants
240*da58b97aSjoerg   ///
241*da58b97aSjoerg   /// \p Dst is the destination register of the binop to emit.
242*da58b97aSjoerg   /// \p LHS is the left-hand operand of the binop to emit.
243*da58b97aSjoerg   /// \p RHS is the right-hand operand of the binop to emit.
244*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitAddSub(
245*da58b97aSjoerg       const std::array<std::array<unsigned, 2>, 5> &AddrModeAndSizeToOpcode,
246*da58b97aSjoerg       Register Dst, MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
247*da58b97aSjoerg       MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
248*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitADD(Register DefReg, MachineOperand &LHS,
249*da58b97aSjoerg                         MachineOperand &RHS,
250*da58b97aSjoerg                         MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
251*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitADDS(Register Dst, MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
252*da58b97aSjoerg                          MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
253*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitSUBS(Register Dst, MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
254*da58b97aSjoerg                          MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
255*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitCMN(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
256*da58b97aSjoerg                         MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
257*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitTST(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
258*da58b97aSjoerg                         MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
259*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitSelect(Register Dst, Register LHS, Register RHS,
260*da58b97aSjoerg                            AArch64CC::CondCode CC,
261*da58b97aSjoerg                            MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
262*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitExtractVectorElt(Optional<Register> DstReg,
263*da58b97aSjoerg                                      const RegisterBank &DstRB, LLT ScalarTy,
264*da58b97aSjoerg                                      Register VecReg, unsigned LaneIdx,
265*da58b97aSjoerg                                      MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
266*da58b97aSjoerg 
267*da58b97aSjoerg   /// Emit a CSet for an integer compare.
268*da58b97aSjoerg   ///
269*da58b97aSjoerg   /// \p DefReg and \p SrcReg are expected to be 32-bit scalar registers.
270*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitCSetForICMP(Register DefReg, unsigned Pred,
271*da58b97aSjoerg                                 MachineIRBuilder &MIRBuilder,
272*da58b97aSjoerg                                 Register SrcReg = AArch64::WZR) const;
273*da58b97aSjoerg   /// Emit a CSet for a FP compare.
274*da58b97aSjoerg   ///
275*da58b97aSjoerg   /// \p Dst is expected to be a 32-bit scalar register.
276*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitCSetForFCmp(Register Dst, CmpInst::Predicate Pred,
277*da58b97aSjoerg                                 MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
278*da58b97aSjoerg 
279*da58b97aSjoerg   /// Emit the overflow op for \p Opcode.
280*da58b97aSjoerg   ///
281*da58b97aSjoerg   /// \p Opcode is expected to be an overflow op's opcode, e.g. G_UADDO,
282*da58b97aSjoerg   /// G_USUBO, etc.
283*da58b97aSjoerg   std::pair<MachineInstr *, AArch64CC::CondCode>
284*da58b97aSjoerg   emitOverflowOp(unsigned Opcode, Register Dst, MachineOperand &LHS,
285*da58b97aSjoerg                  MachineOperand &RHS, MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
286*da58b97aSjoerg 
287*da58b97aSjoerg   /// Emit a TB(N)Z instruction which tests \p Bit in \p TestReg.
288*da58b97aSjoerg   /// \p IsNegative is true if the test should be "not zero".
289*da58b97aSjoerg   /// This will also optimize the test bit instruction when possible.
290*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitTestBit(Register TestReg, uint64_t Bit, bool IsNegative,
291*da58b97aSjoerg                             MachineBasicBlock *DstMBB,
292*da58b97aSjoerg                             MachineIRBuilder &MIB) const;
293*da58b97aSjoerg 
294*da58b97aSjoerg   /// Emit a CB(N)Z instruction which branches to \p DestMBB.
295*da58b97aSjoerg   MachineInstr *emitCBZ(Register CompareReg, bool IsNegative,
296*da58b97aSjoerg                         MachineBasicBlock *DestMBB,
297*da58b97aSjoerg                         MachineIRBuilder &MIB) const;
298*da58b97aSjoerg 
299*da58b97aSjoerg   // Equivalent to the i32shift_a and friends from AArch64InstrInfo.td.
300*da58b97aSjoerg   // We use these manually instead of using the importer since it doesn't
301*da58b97aSjoerg   // support SDNodeXForm.
302*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectShiftA_32(const MachineOperand &Root) const;
303*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectShiftB_32(const MachineOperand &Root) const;
304*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectShiftA_64(const MachineOperand &Root) const;
305*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectShiftB_64(const MachineOperand &Root) const;
306*da58b97aSjoerg 
307*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns select12BitValueWithLeftShift(uint64_t Immed) const;
308*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectArithImmed(MachineOperand &Root) const;
309*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectNegArithImmed(MachineOperand &Root) const;
310*da58b97aSjoerg 
311*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled(MachineOperand &Root,
312*da58b97aSjoerg                                             unsigned Size) const;
313*da58b97aSjoerg 
selectAddrModeUnscaled8(MachineOperand & Root) const314*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled8(MachineOperand &Root) const {
315*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeUnscaled(Root, 1);
316*da58b97aSjoerg   }
selectAddrModeUnscaled16(MachineOperand & Root) const317*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled16(MachineOperand &Root) const {
318*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeUnscaled(Root, 2);
319*da58b97aSjoerg   }
selectAddrModeUnscaled32(MachineOperand & Root) const320*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled32(MachineOperand &Root) const {
321*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeUnscaled(Root, 4);
322*da58b97aSjoerg   }
selectAddrModeUnscaled64(MachineOperand & Root) const323*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled64(MachineOperand &Root) const {
324*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeUnscaled(Root, 8);
325*da58b97aSjoerg   }
selectAddrModeUnscaled128(MachineOperand & Root) const326*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled128(MachineOperand &Root) const {
327*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeUnscaled(Root, 16);
328*da58b97aSjoerg   }
329*da58b97aSjoerg 
330*da58b97aSjoerg   /// Helper to try to fold in a GISEL_ADD_LOW into an immediate, to be used
331*da58b97aSjoerg   /// from complex pattern matchers like selectAddrModeIndexed().
332*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns tryFoldAddLowIntoImm(MachineInstr &RootDef, unsigned Size,
333*da58b97aSjoerg                                           MachineRegisterInfo &MRI) const;
334*da58b97aSjoerg 
335*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root,
336*da58b97aSjoerg                                            unsigned Size) const;
337*da58b97aSjoerg   template <int Width>
selectAddrModeIndexed(MachineOperand & Root) const338*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root) const {
339*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeIndexed(Root, Width / 8);
340*da58b97aSjoerg   }
341*da58b97aSjoerg 
342*da58b97aSjoerg   bool isWorthFoldingIntoExtendedReg(MachineInstr &MI,
343*da58b97aSjoerg                                      const MachineRegisterInfo &MRI) const;
344*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns
345*da58b97aSjoerg   selectAddrModeShiftedExtendXReg(MachineOperand &Root,
346*da58b97aSjoerg                                   unsigned SizeInBytes) const;
347*da58b97aSjoerg 
348*da58b97aSjoerg   /// Returns a \p ComplexRendererFns which contains a base, offset, and whether
349*da58b97aSjoerg   /// or not a shift + extend should be folded into an addressing mode. Returns
350*da58b97aSjoerg   /// None when this is not profitable or possible.
351*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns
352*da58b97aSjoerg   selectExtendedSHL(MachineOperand &Root, MachineOperand &Base,
353*da58b97aSjoerg                     MachineOperand &Offset, unsigned SizeInBytes,
354*da58b97aSjoerg                     bool WantsExt) const;
355*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeRegisterOffset(MachineOperand &Root) const;
356*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeXRO(MachineOperand &Root,
357*da58b97aSjoerg                                        unsigned SizeInBytes) const;
358*da58b97aSjoerg   template <int Width>
selectAddrModeXRO(MachineOperand & Root) const359*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeXRO(MachineOperand &Root) const {
360*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeXRO(Root, Width / 8);
361*da58b97aSjoerg   }
362*da58b97aSjoerg 
363*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeWRO(MachineOperand &Root,
364*da58b97aSjoerg                                        unsigned SizeInBytes) const;
365*da58b97aSjoerg   template <int Width>
selectAddrModeWRO(MachineOperand & Root) const366*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectAddrModeWRO(MachineOperand &Root) const {
367*da58b97aSjoerg     return selectAddrModeWRO(Root, Width / 8);
368*da58b97aSjoerg   }
369*da58b97aSjoerg 
370*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectShiftedRegister(MachineOperand &Root) const;
371*da58b97aSjoerg 
selectArithShiftedRegister(MachineOperand & Root) const372*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectArithShiftedRegister(MachineOperand &Root) const {
373*da58b97aSjoerg     return selectShiftedRegister(Root);
374*da58b97aSjoerg   }
375*da58b97aSjoerg 
selectLogicalShiftedRegister(MachineOperand & Root) const376*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectLogicalShiftedRegister(MachineOperand &Root) const {
377*da58b97aSjoerg     // TODO: selectShiftedRegister should allow for rotates on logical shifts.
378*da58b97aSjoerg     // For now, make them the same. The only difference between the two is that
379*da58b97aSjoerg     // logical shifts are allowed to fold in rotates. Otherwise, these are
380*da58b97aSjoerg     // functionally the same.
381*da58b97aSjoerg     return selectShiftedRegister(Root);
382*da58b97aSjoerg   }
383*da58b97aSjoerg 
384*da58b97aSjoerg   /// Given an extend instruction, determine the correct shift-extend type for
385*da58b97aSjoerg   /// that instruction.
386*da58b97aSjoerg   ///
387*da58b97aSjoerg   /// If the instruction is going to be used in a load or store, pass
388*da58b97aSjoerg   /// \p IsLoadStore = true.
389*da58b97aSjoerg   AArch64_AM::ShiftExtendType
390*da58b97aSjoerg   getExtendTypeForInst(MachineInstr &MI, MachineRegisterInfo &MRI,
391*da58b97aSjoerg                        bool IsLoadStore = false) const;
392*da58b97aSjoerg 
393*da58b97aSjoerg   /// Move \p Reg to \p RC if \p Reg is not already on \p RC.
394*da58b97aSjoerg   ///
395*da58b97aSjoerg   /// \returns Either \p Reg if no change was necessary, or the new register
396*da58b97aSjoerg   /// created by moving \p Reg.
397*da58b97aSjoerg   ///
398*da58b97aSjoerg   /// Note: This uses emitCopy right now.
399*da58b97aSjoerg   Register moveScalarRegClass(Register Reg, const TargetRegisterClass &RC,
400*da58b97aSjoerg                               MachineIRBuilder &MIB) const;
401*da58b97aSjoerg 
402*da58b97aSjoerg   ComplexRendererFns selectArithExtendedRegister(MachineOperand &Root) const;
403*da58b97aSjoerg 
404*da58b97aSjoerg   void renderTruncImm(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &MI,
405*da58b97aSjoerg                       int OpIdx = -1) const;
406*da58b97aSjoerg   void renderLogicalImm32(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &I,
407*da58b97aSjoerg                           int OpIdx = -1) const;
408*da58b97aSjoerg   void renderLogicalImm64(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &I,
409*da58b97aSjoerg                           int OpIdx = -1) const;
410*da58b97aSjoerg   void renderFPImm16(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &MI,
411*da58b97aSjoerg                      int OpIdx = -1) const;
412*da58b97aSjoerg   void renderFPImm32(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &MI,
413*da58b97aSjoerg                      int OpIdx = -1) const;
414*da58b97aSjoerg   void renderFPImm64(MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &MI,
415*da58b97aSjoerg                      int OpIdx = -1) const;
416*da58b97aSjoerg 
417*da58b97aSjoerg   // Materialize a GlobalValue or BlockAddress using a movz+movk sequence.
418*da58b97aSjoerg   void materializeLargeCMVal(MachineInstr &I, const Value *V, unsigned OpFlags);
419*da58b97aSjoerg 
420*da58b97aSjoerg   // Optimization methods.
421*da58b97aSjoerg   bool tryOptSelect(MachineInstr &MI);
422*da58b97aSjoerg   MachineInstr *tryFoldIntegerCompare(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
423*da58b97aSjoerg                                       MachineOperand &Predicate,
424*da58b97aSjoerg                                       MachineIRBuilder &MIRBuilder) const;
425*da58b97aSjoerg 
426*da58b97aSjoerg   /// Return true if \p MI is a load or store of \p NumBytes bytes.
427*da58b97aSjoerg   bool isLoadStoreOfNumBytes(const MachineInstr &MI, unsigned NumBytes) const;
428*da58b97aSjoerg 
429*da58b97aSjoerg   /// Returns true if \p MI is guaranteed to have the high-half of a 64-bit
430*da58b97aSjoerg   /// register zeroed out. In other words, the result of MI has been explicitly
431*da58b97aSjoerg   /// zero extended.
432*da58b97aSjoerg   bool isDef32(const MachineInstr &MI) const;
433*da58b97aSjoerg 
434*da58b97aSjoerg   const AArch64TargetMachine &TM;
435*da58b97aSjoerg   const AArch64Subtarget &STI;
436*da58b97aSjoerg   const AArch64InstrInfo &TII;
437*da58b97aSjoerg   const AArch64RegisterInfo &TRI;
438*da58b97aSjoerg   const AArch64RegisterBankInfo &RBI;
439*da58b97aSjoerg 
440*da58b97aSjoerg   bool ProduceNonFlagSettingCondBr = false;
441*da58b97aSjoerg 
442*da58b97aSjoerg   // Some cached values used during selection.
443*da58b97aSjoerg   // We use LR as a live-in register, and we keep track of it here as it can be
444*da58b97aSjoerg   // clobbered by calls.
445*da58b97aSjoerg   Register MFReturnAddr;
446*da58b97aSjoerg 
447*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIB;
448*da58b97aSjoerg 
449*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_PREDICATES_DECL
450*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
451*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATES_DECL
452*da58b97aSjoerg 
453*da58b97aSjoerg // We declare the temporaries used by selectImpl() in the class to minimize the
454*da58b97aSjoerg // cost of constructing placeholder values.
455*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_DECL
456*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
457*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_DECL
458*da58b97aSjoerg };
459*da58b97aSjoerg 
460*da58b97aSjoerg } // end anonymous namespace
461*da58b97aSjoerg 
462*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_IMPL
463*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
464*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_IMPL
465*da58b97aSjoerg 
AArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine & TM,const AArch64Subtarget & STI,const AArch64RegisterBankInfo & RBI)466*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::AArch64InstructionSelector(
467*da58b97aSjoerg     const AArch64TargetMachine &TM, const AArch64Subtarget &STI,
468*da58b97aSjoerg     const AArch64RegisterBankInfo &RBI)
469*da58b97aSjoerg     : InstructionSelector(), TM(TM), STI(STI), TII(*STI.getInstrInfo()),
470*da58b97aSjoerg       TRI(*STI.getRegisterInfo()), RBI(RBI),
471*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_PREDICATES_INIT
472*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
473*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATES_INIT
474*da58b97aSjoerg #define GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_INIT
475*da58b97aSjoerg #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
476*da58b97aSjoerg #undef GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_INIT
477*da58b97aSjoerg {
478*da58b97aSjoerg }
479*da58b97aSjoerg 
480*da58b97aSjoerg // FIXME: This should be target-independent, inferred from the types declared
481*da58b97aSjoerg // for each class in the bank.
482*da58b97aSjoerg static const TargetRegisterClass *
getRegClassForTypeOnBank(LLT Ty,const RegisterBank & RB,const RegisterBankInfo & RBI,bool GetAllRegSet=false)483*da58b97aSjoerg getRegClassForTypeOnBank(LLT Ty, const RegisterBank &RB,
484*da58b97aSjoerg                          const RegisterBankInfo &RBI,
485*da58b97aSjoerg                          bool GetAllRegSet = false) {
486*da58b97aSjoerg   if (RB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
487*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() <= 32)
488*da58b97aSjoerg       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR32allRegClass
489*da58b97aSjoerg                           : &AArch64::GPR32RegClass;
490*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 64)
491*da58b97aSjoerg       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR64allRegClass
492*da58b97aSjoerg                           : &AArch64::GPR64RegClass;
493*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 128)
494*da58b97aSjoerg       return &AArch64::XSeqPairsClassRegClass;
495*da58b97aSjoerg     return nullptr;
496*da58b97aSjoerg   }
497*da58b97aSjoerg 
498*da58b97aSjoerg   if (RB.getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
499*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() <= 16)
500*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR16RegClass;
501*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 32)
502*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR32RegClass;
503*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 64)
504*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR64RegClass;
505*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 128)
506*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR128RegClass;
507*da58b97aSjoerg     return nullptr;
508*da58b97aSjoerg   }
509*da58b97aSjoerg 
510*da58b97aSjoerg   return nullptr;
511*da58b97aSjoerg }
512*da58b97aSjoerg 
513*da58b97aSjoerg /// Given a register bank, and size in bits, return the smallest register class
514*da58b97aSjoerg /// that can represent that combination.
515*da58b97aSjoerg static const TargetRegisterClass *
getMinClassForRegBank(const RegisterBank & RB,unsigned SizeInBits,bool GetAllRegSet=false)516*da58b97aSjoerg getMinClassForRegBank(const RegisterBank &RB, unsigned SizeInBits,
517*da58b97aSjoerg                       bool GetAllRegSet = false) {
518*da58b97aSjoerg   unsigned RegBankID = RB.getID();
519*da58b97aSjoerg 
520*da58b97aSjoerg   if (RegBankID == AArch64::GPRRegBankID) {
521*da58b97aSjoerg     if (SizeInBits <= 32)
522*da58b97aSjoerg       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR32allRegClass
523*da58b97aSjoerg                           : &AArch64::GPR32RegClass;
524*da58b97aSjoerg     if (SizeInBits == 64)
525*da58b97aSjoerg       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR64allRegClass
526*da58b97aSjoerg                           : &AArch64::GPR64RegClass;
527*da58b97aSjoerg     if (SizeInBits == 128)
528*da58b97aSjoerg       return &AArch64::XSeqPairsClassRegClass;
529*da58b97aSjoerg   }
530*da58b97aSjoerg 
531*da58b97aSjoerg   if (RegBankID == AArch64::FPRRegBankID) {
532*da58b97aSjoerg     switch (SizeInBits) {
533*da58b97aSjoerg     default:
534*da58b97aSjoerg       return nullptr;
535*da58b97aSjoerg     case 8:
536*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR8RegClass;
537*da58b97aSjoerg     case 16:
538*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR16RegClass;
539*da58b97aSjoerg     case 32:
540*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR32RegClass;
541*da58b97aSjoerg     case 64:
542*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR64RegClass;
543*da58b97aSjoerg     case 128:
544*da58b97aSjoerg       return &AArch64::FPR128RegClass;
545*da58b97aSjoerg     }
546*da58b97aSjoerg   }
547*da58b97aSjoerg 
548*da58b97aSjoerg   return nullptr;
549*da58b97aSjoerg }
550*da58b97aSjoerg 
551*da58b97aSjoerg /// Returns the correct subregister to use for a given register class.
getSubRegForClass(const TargetRegisterClass * RC,const TargetRegisterInfo & TRI,unsigned & SubReg)552*da58b97aSjoerg static bool getSubRegForClass(const TargetRegisterClass *RC,
553*da58b97aSjoerg                               const TargetRegisterInfo &TRI, unsigned &SubReg) {
554*da58b97aSjoerg   switch (TRI.getRegSizeInBits(*RC)) {
555*da58b97aSjoerg   case 8:
556*da58b97aSjoerg     SubReg = AArch64::bsub;
557*da58b97aSjoerg     break;
558*da58b97aSjoerg   case 16:
559*da58b97aSjoerg     SubReg = AArch64::hsub;
560*da58b97aSjoerg     break;
561*da58b97aSjoerg   case 32:
562*da58b97aSjoerg     if (RC != &AArch64::FPR32RegClass)
563*da58b97aSjoerg       SubReg = AArch64::sub_32;
564*da58b97aSjoerg     else
565*da58b97aSjoerg       SubReg = AArch64::ssub;
566*da58b97aSjoerg     break;
567*da58b97aSjoerg   case 64:
568*da58b97aSjoerg     SubReg = AArch64::dsub;
569*da58b97aSjoerg     break;
570*da58b97aSjoerg   default:
571*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(
572*da58b97aSjoerg         dbgs() << "Couldn't find appropriate subregister for register class.");
573*da58b97aSjoerg     return false;
574*da58b97aSjoerg   }
575*da58b97aSjoerg 
576*da58b97aSjoerg   return true;
577*da58b97aSjoerg }
578*da58b97aSjoerg 
579*da58b97aSjoerg /// Returns the minimum size the given register bank can hold.
getMinSizeForRegBank(const RegisterBank & RB)580*da58b97aSjoerg static unsigned getMinSizeForRegBank(const RegisterBank &RB) {
581*da58b97aSjoerg   switch (RB.getID()) {
582*da58b97aSjoerg   case AArch64::GPRRegBankID:
583*da58b97aSjoerg     return 32;
584*da58b97aSjoerg   case AArch64::FPRRegBankID:
585*da58b97aSjoerg     return 8;
586*da58b97aSjoerg   default:
587*da58b97aSjoerg     llvm_unreachable("Tried to get minimum size for unknown register bank.");
588*da58b97aSjoerg   }
589*da58b97aSjoerg }
590*da58b97aSjoerg 
getImmedFromMO(const MachineOperand & Root)591*da58b97aSjoerg static Optional<uint64_t> getImmedFromMO(const MachineOperand &Root) {
592*da58b97aSjoerg   auto &MI = *Root.getParent();
593*da58b97aSjoerg   auto &MBB = *MI.getParent();
594*da58b97aSjoerg   auto &MF = *MBB.getParent();
595*da58b97aSjoerg   auto &MRI = MF.getRegInfo();
596*da58b97aSjoerg   uint64_t Immed;
597*da58b97aSjoerg   if (Root.isImm())
598*da58b97aSjoerg     Immed = Root.getImm();
599*da58b97aSjoerg   else if (Root.isCImm())
600*da58b97aSjoerg     Immed = Root.getCImm()->getZExtValue();
601*da58b97aSjoerg   else if (Root.isReg()) {
602*da58b97aSjoerg     auto ValAndVReg =
603*da58b97aSjoerg         getConstantVRegValWithLookThrough(Root.getReg(), MRI, true);
604*da58b97aSjoerg     if (!ValAndVReg)
605*da58b97aSjoerg       return None;
606*da58b97aSjoerg     Immed = ValAndVReg->Value.getSExtValue();
607*da58b97aSjoerg   } else
608*da58b97aSjoerg     return None;
609*da58b97aSjoerg   return Immed;
610*da58b97aSjoerg }
611*da58b97aSjoerg 
612*da58b97aSjoerg /// Check whether \p I is a currently unsupported binary operation:
613*da58b97aSjoerg /// - it has an unsized type
614*da58b97aSjoerg /// - an operand is not a vreg
615*da58b97aSjoerg /// - all operands are not in the same bank
616*da58b97aSjoerg /// These are checks that should someday live in the verifier, but right now,
617*da58b97aSjoerg /// these are mostly limitations of the aarch64 selector.
unsupportedBinOp(const MachineInstr & I,const AArch64RegisterBankInfo & RBI,const MachineRegisterInfo & MRI,const AArch64RegisterInfo & TRI)618*da58b97aSjoerg static bool unsupportedBinOp(const MachineInstr &I,
619*da58b97aSjoerg                              const AArch64RegisterBankInfo &RBI,
620*da58b97aSjoerg                              const MachineRegisterInfo &MRI,
621*da58b97aSjoerg                              const AArch64RegisterInfo &TRI) {
622*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
623*da58b97aSjoerg   if (!Ty.isValid()) {
624*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Generic binop register should be typed\n");
625*da58b97aSjoerg     return true;
626*da58b97aSjoerg   }
627*da58b97aSjoerg 
628*da58b97aSjoerg   const RegisterBank *PrevOpBank = nullptr;
629*da58b97aSjoerg   for (auto &MO : I.operands()) {
630*da58b97aSjoerg     // FIXME: Support non-register operands.
631*da58b97aSjoerg     if (!MO.isReg()) {
632*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Generic inst non-reg operands are unsupported\n");
633*da58b97aSjoerg       return true;
634*da58b97aSjoerg     }
635*da58b97aSjoerg 
636*da58b97aSjoerg     // FIXME: Can generic operations have physical registers operands? If
637*da58b97aSjoerg     // so, this will need to be taught about that, and we'll need to get the
638*da58b97aSjoerg     // bank out of the minimal class for the register.
639*da58b97aSjoerg     // Either way, this needs to be documented (and possibly verified).
640*da58b97aSjoerg     if (!Register::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
641*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Generic inst has physical register operand\n");
642*da58b97aSjoerg       return true;
643*da58b97aSjoerg     }
644*da58b97aSjoerg 
645*da58b97aSjoerg     const RegisterBank *OpBank = RBI.getRegBank(MO.getReg(), MRI, TRI);
646*da58b97aSjoerg     if (!OpBank) {
647*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Generic register has no bank or class\n");
648*da58b97aSjoerg       return true;
649*da58b97aSjoerg     }
650*da58b97aSjoerg 
651*da58b97aSjoerg     if (PrevOpBank && OpBank != PrevOpBank) {
652*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Generic inst operands have different banks\n");
653*da58b97aSjoerg       return true;
654*da58b97aSjoerg     }
655*da58b97aSjoerg     PrevOpBank = OpBank;
656*da58b97aSjoerg   }
657*da58b97aSjoerg   return false;
658*da58b97aSjoerg }
659*da58b97aSjoerg 
660*da58b97aSjoerg /// Select the AArch64 opcode for the basic binary operation \p GenericOpc
661*da58b97aSjoerg /// (such as G_OR or G_SDIV), appropriate for the register bank \p RegBankID
662*da58b97aSjoerg /// and of size \p OpSize.
663*da58b97aSjoerg /// \returns \p GenericOpc if the combination is unsupported.
selectBinaryOp(unsigned GenericOpc,unsigned RegBankID,unsigned OpSize)664*da58b97aSjoerg static unsigned selectBinaryOp(unsigned GenericOpc, unsigned RegBankID,
665*da58b97aSjoerg                                unsigned OpSize) {
666*da58b97aSjoerg   switch (RegBankID) {
667*da58b97aSjoerg   case AArch64::GPRRegBankID:
668*da58b97aSjoerg     if (OpSize == 32) {
669*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
670*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SHL:
671*da58b97aSjoerg         return AArch64::LSLVWr;
672*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_LSHR:
673*da58b97aSjoerg         return AArch64::LSRVWr;
674*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_ASHR:
675*da58b97aSjoerg         return AArch64::ASRVWr;
676*da58b97aSjoerg       default:
677*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
678*da58b97aSjoerg       }
679*da58b97aSjoerg     } else if (OpSize == 64) {
680*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
681*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_PTR_ADD:
682*da58b97aSjoerg         return AArch64::ADDXrr;
683*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SHL:
684*da58b97aSjoerg         return AArch64::LSLVXr;
685*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_LSHR:
686*da58b97aSjoerg         return AArch64::LSRVXr;
687*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_ASHR:
688*da58b97aSjoerg         return AArch64::ASRVXr;
689*da58b97aSjoerg       default:
690*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
691*da58b97aSjoerg       }
692*da58b97aSjoerg     }
693*da58b97aSjoerg     break;
694*da58b97aSjoerg   case AArch64::FPRRegBankID:
695*da58b97aSjoerg     switch (OpSize) {
696*da58b97aSjoerg     case 32:
697*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
698*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FADD:
699*da58b97aSjoerg         return AArch64::FADDSrr;
700*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FSUB:
701*da58b97aSjoerg         return AArch64::FSUBSrr;
702*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FMUL:
703*da58b97aSjoerg         return AArch64::FMULSrr;
704*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FDIV:
705*da58b97aSjoerg         return AArch64::FDIVSrr;
706*da58b97aSjoerg       default:
707*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
708*da58b97aSjoerg       }
709*da58b97aSjoerg     case 64:
710*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
711*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FADD:
712*da58b97aSjoerg         return AArch64::FADDDrr;
713*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FSUB:
714*da58b97aSjoerg         return AArch64::FSUBDrr;
715*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FMUL:
716*da58b97aSjoerg         return AArch64::FMULDrr;
717*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FDIV:
718*da58b97aSjoerg         return AArch64::FDIVDrr;
719*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_OR:
720*da58b97aSjoerg         return AArch64::ORRv8i8;
721*da58b97aSjoerg       default:
722*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
723*da58b97aSjoerg       }
724*da58b97aSjoerg     }
725*da58b97aSjoerg     break;
726*da58b97aSjoerg   }
727*da58b97aSjoerg   return GenericOpc;
728*da58b97aSjoerg }
729*da58b97aSjoerg 
730*da58b97aSjoerg /// Select the AArch64 opcode for the G_LOAD or G_STORE operation \p GenericOpc,
731*da58b97aSjoerg /// appropriate for the (value) register bank \p RegBankID and of memory access
732*da58b97aSjoerg /// size \p OpSize.  This returns the variant with the base+unsigned-immediate
733*da58b97aSjoerg /// addressing mode (e.g., LDRXui).
734*da58b97aSjoerg /// \returns \p GenericOpc if the combination is unsupported.
selectLoadStoreUIOp(unsigned GenericOpc,unsigned RegBankID,unsigned OpSize)735*da58b97aSjoerg static unsigned selectLoadStoreUIOp(unsigned GenericOpc, unsigned RegBankID,
736*da58b97aSjoerg                                     unsigned OpSize) {
737*da58b97aSjoerg   const bool isStore = GenericOpc == TargetOpcode::G_STORE;
738*da58b97aSjoerg   switch (RegBankID) {
739*da58b97aSjoerg   case AArch64::GPRRegBankID:
740*da58b97aSjoerg     switch (OpSize) {
741*da58b97aSjoerg     case 8:
742*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRBBui : AArch64::LDRBBui;
743*da58b97aSjoerg     case 16:
744*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRHHui : AArch64::LDRHHui;
745*da58b97aSjoerg     case 32:
746*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRWui : AArch64::LDRWui;
747*da58b97aSjoerg     case 64:
748*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRXui : AArch64::LDRXui;
749*da58b97aSjoerg     }
750*da58b97aSjoerg     break;
751*da58b97aSjoerg   case AArch64::FPRRegBankID:
752*da58b97aSjoerg     switch (OpSize) {
753*da58b97aSjoerg     case 8:
754*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRBui : AArch64::LDRBui;
755*da58b97aSjoerg     case 16:
756*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRHui : AArch64::LDRHui;
757*da58b97aSjoerg     case 32:
758*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRSui : AArch64::LDRSui;
759*da58b97aSjoerg     case 64:
760*da58b97aSjoerg       return isStore ? AArch64::STRDui : AArch64::LDRDui;
761*da58b97aSjoerg     }
762*da58b97aSjoerg     break;
763*da58b97aSjoerg   }
764*da58b97aSjoerg   return GenericOpc;
765*da58b97aSjoerg }
766*da58b97aSjoerg 
767*da58b97aSjoerg #ifndef NDEBUG
768*da58b97aSjoerg /// Helper function that verifies that we have a valid copy at the end of
769*da58b97aSjoerg /// selectCopy. Verifies that the source and dest have the expected sizes and
770*da58b97aSjoerg /// then returns true.
isValidCopy(const MachineInstr & I,const RegisterBank & DstBank,const MachineRegisterInfo & MRI,const TargetRegisterInfo & TRI,const RegisterBankInfo & RBI)771*da58b97aSjoerg static bool isValidCopy(const MachineInstr &I, const RegisterBank &DstBank,
772*da58b97aSjoerg                         const MachineRegisterInfo &MRI,
773*da58b97aSjoerg                         const TargetRegisterInfo &TRI,
774*da58b97aSjoerg                         const RegisterBankInfo &RBI) {
775*da58b97aSjoerg   const Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
776*da58b97aSjoerg   const Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
777*da58b97aSjoerg   const unsigned DstSize = RBI.getSizeInBits(DstReg, MRI, TRI);
778*da58b97aSjoerg   const unsigned SrcSize = RBI.getSizeInBits(SrcReg, MRI, TRI);
779*da58b97aSjoerg 
780*da58b97aSjoerg   // Make sure the size of the source and dest line up.
781*da58b97aSjoerg   assert(
782*da58b97aSjoerg       (DstSize == SrcSize ||
783*da58b97aSjoerg        // Copies are a mean to setup initial types, the number of
784*da58b97aSjoerg        // bits may not exactly match.
785*da58b97aSjoerg        (Register::isPhysicalRegister(SrcReg) && DstSize <= SrcSize) ||
786*da58b97aSjoerg        // Copies are a mean to copy bits around, as long as we are
787*da58b97aSjoerg        // on the same register class, that's fine. Otherwise, that
788*da58b97aSjoerg        // means we need some SUBREG_TO_REG or AND & co.
789*da58b97aSjoerg        (((DstSize + 31) / 32 == (SrcSize + 31) / 32) && DstSize > SrcSize)) &&
790*da58b97aSjoerg       "Copy with different width?!");
791*da58b97aSjoerg 
792*da58b97aSjoerg   // Check the size of the destination.
793*da58b97aSjoerg   assert((DstSize <= 64 || DstBank.getID() == AArch64::FPRRegBankID) &&
794*da58b97aSjoerg          "GPRs cannot get more than 64-bit width values");
795*da58b97aSjoerg 
796*da58b97aSjoerg   return true;
797*da58b97aSjoerg }
798*da58b97aSjoerg #endif
799*da58b97aSjoerg 
800*da58b97aSjoerg /// Helper function for selectCopy. Inserts a subregister copy from \p SrcReg
801*da58b97aSjoerg /// to \p *To.
802*da58b97aSjoerg ///
803*da58b97aSjoerg /// E.g "To = COPY SrcReg:SubReg"
copySubReg(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI,const RegisterBankInfo & RBI,Register SrcReg,const TargetRegisterClass * To,unsigned SubReg)804*da58b97aSjoerg static bool copySubReg(MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI,
805*da58b97aSjoerg                        const RegisterBankInfo &RBI, Register SrcReg,
806*da58b97aSjoerg                        const TargetRegisterClass *To, unsigned SubReg) {
807*da58b97aSjoerg   assert(SrcReg.isValid() && "Expected a valid source register?");
808*da58b97aSjoerg   assert(To && "Destination register class cannot be null");
809*da58b97aSjoerg   assert(SubReg && "Expected a valid subregister");
810*da58b97aSjoerg 
811*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIB(I);
812*da58b97aSjoerg   auto SubRegCopy =
813*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {To}, {}).addReg(SrcReg, 0, SubReg);
814*da58b97aSjoerg   MachineOperand &RegOp = I.getOperand(1);
815*da58b97aSjoerg   RegOp.setReg(SubRegCopy.getReg(0));
816*da58b97aSjoerg 
817*da58b97aSjoerg   // It's possible that the destination register won't be constrained. Make
818*da58b97aSjoerg   // sure that happens.
819*da58b97aSjoerg   if (!Register::isPhysicalRegister(I.getOperand(0).getReg()))
820*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(0).getReg(), *To, MRI);
821*da58b97aSjoerg 
822*da58b97aSjoerg   return true;
823*da58b97aSjoerg }
824*da58b97aSjoerg 
825*da58b97aSjoerg /// Helper function to get the source and destination register classes for a
826*da58b97aSjoerg /// copy. Returns a std::pair containing the source register class for the
827*da58b97aSjoerg /// copy, and the destination register class for the copy. If a register class
828*da58b97aSjoerg /// cannot be determined, then it will be nullptr.
829*da58b97aSjoerg static std::pair<const TargetRegisterClass *, const TargetRegisterClass *>
getRegClassesForCopy(MachineInstr & I,const TargetInstrInfo & TII,MachineRegisterInfo & MRI,const TargetRegisterInfo & TRI,const RegisterBankInfo & RBI)830*da58b97aSjoerg getRegClassesForCopy(MachineInstr &I, const TargetInstrInfo &TII,
831*da58b97aSjoerg                      MachineRegisterInfo &MRI, const TargetRegisterInfo &TRI,
832*da58b97aSjoerg                      const RegisterBankInfo &RBI) {
833*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
834*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
835*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &DstRegBank = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
836*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &SrcRegBank = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
837*da58b97aSjoerg   unsigned DstSize = RBI.getSizeInBits(DstReg, MRI, TRI);
838*da58b97aSjoerg   unsigned SrcSize = RBI.getSizeInBits(SrcReg, MRI, TRI);
839*da58b97aSjoerg 
840*da58b97aSjoerg   // Special casing for cross-bank copies of s1s. We can technically represent
841*da58b97aSjoerg   // a 1-bit value with any size of register. The minimum size for a GPR is 32
842*da58b97aSjoerg   // bits. So, we need to put the FPR on 32 bits as well.
843*da58b97aSjoerg   //
844*da58b97aSjoerg   // FIXME: I'm not sure if this case holds true outside of copies. If it does,
845*da58b97aSjoerg   // then we can pull it into the helpers that get the appropriate class for a
846*da58b97aSjoerg   // register bank. Or make a new helper that carries along some constraint
847*da58b97aSjoerg   // information.
848*da58b97aSjoerg   if (SrcRegBank != DstRegBank && (DstSize == 1 && SrcSize == 1))
849*da58b97aSjoerg     SrcSize = DstSize = 32;
850*da58b97aSjoerg 
851*da58b97aSjoerg   return {getMinClassForRegBank(SrcRegBank, SrcSize, true),
852*da58b97aSjoerg           getMinClassForRegBank(DstRegBank, DstSize, true)};
853*da58b97aSjoerg }
854*da58b97aSjoerg 
selectCopy(MachineInstr & I,const TargetInstrInfo & TII,MachineRegisterInfo & MRI,const TargetRegisterInfo & TRI,const RegisterBankInfo & RBI)855*da58b97aSjoerg static bool selectCopy(MachineInstr &I, const TargetInstrInfo &TII,
856*da58b97aSjoerg                        MachineRegisterInfo &MRI, const TargetRegisterInfo &TRI,
857*da58b97aSjoerg                        const RegisterBankInfo &RBI) {
858*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
859*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
860*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &DstRegBank = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
861*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &SrcRegBank = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
862*da58b97aSjoerg 
863*da58b97aSjoerg   // Find the correct register classes for the source and destination registers.
864*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *SrcRC;
865*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *DstRC;
866*da58b97aSjoerg   std::tie(SrcRC, DstRC) = getRegClassesForCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
867*da58b97aSjoerg 
868*da58b97aSjoerg   if (!DstRC) {
869*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unexpected dest size "
870*da58b97aSjoerg                       << RBI.getSizeInBits(DstReg, MRI, TRI) << '\n');
871*da58b97aSjoerg     return false;
872*da58b97aSjoerg   }
873*da58b97aSjoerg 
874*da58b97aSjoerg   // A couple helpers below, for making sure that the copy we produce is valid.
875*da58b97aSjoerg 
876*da58b97aSjoerg   // Set to true if we insert a SUBREG_TO_REG. If we do this, then we don't want
877*da58b97aSjoerg   // to verify that the src and dst are the same size, since that's handled by
878*da58b97aSjoerg   // the SUBREG_TO_REG.
879*da58b97aSjoerg   bool KnownValid = false;
880*da58b97aSjoerg 
881*da58b97aSjoerg   // Returns true, or asserts if something we don't expect happens. Instead of
882*da58b97aSjoerg   // returning true, we return isValidCopy() to ensure that we verify the
883*da58b97aSjoerg   // result.
884*da58b97aSjoerg   auto CheckCopy = [&]() {
885*da58b97aSjoerg     // If we have a bitcast or something, we can't have physical registers.
886*da58b97aSjoerg     assert((I.isCopy() ||
887*da58b97aSjoerg             (!Register::isPhysicalRegister(I.getOperand(0).getReg()) &&
888*da58b97aSjoerg              !Register::isPhysicalRegister(I.getOperand(1).getReg()))) &&
889*da58b97aSjoerg            "No phys reg on generic operator!");
890*da58b97aSjoerg     bool ValidCopy = true;
891*da58b97aSjoerg #ifndef NDEBUG
892*da58b97aSjoerg     ValidCopy = KnownValid || isValidCopy(I, DstRegBank, MRI, TRI, RBI);
893*da58b97aSjoerg     assert(ValidCopy && "Invalid copy.");
894*da58b97aSjoerg #endif
895*da58b97aSjoerg     (void)KnownValid;
896*da58b97aSjoerg     return ValidCopy;
897*da58b97aSjoerg   };
898*da58b97aSjoerg 
899*da58b97aSjoerg   // Is this a copy? If so, then we may need to insert a subregister copy.
900*da58b97aSjoerg   if (I.isCopy()) {
901*da58b97aSjoerg     // Yes. Check if there's anything to fix up.
902*da58b97aSjoerg     if (!SrcRC) {
903*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Couldn't determine source register class\n");
904*da58b97aSjoerg       return false;
905*da58b97aSjoerg     }
906*da58b97aSjoerg 
907*da58b97aSjoerg     unsigned SrcSize = TRI.getRegSizeInBits(*SrcRC);
908*da58b97aSjoerg     unsigned DstSize = TRI.getRegSizeInBits(*DstRC);
909*da58b97aSjoerg     unsigned SubReg;
910*da58b97aSjoerg 
911*da58b97aSjoerg     // If the source bank doesn't support a subregister copy small enough,
912*da58b97aSjoerg     // then we first need to copy to the destination bank.
913*da58b97aSjoerg     if (getMinSizeForRegBank(SrcRegBank) > DstSize) {
914*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *DstTempRC =
915*da58b97aSjoerg           getMinClassForRegBank(DstRegBank, SrcSize, /* GetAllRegSet */ true);
916*da58b97aSjoerg       getSubRegForClass(DstRC, TRI, SubReg);
917*da58b97aSjoerg 
918*da58b97aSjoerg       MachineIRBuilder MIB(I);
919*da58b97aSjoerg       auto Copy = MIB.buildCopy({DstTempRC}, {SrcReg});
920*da58b97aSjoerg       copySubReg(I, MRI, RBI, Copy.getReg(0), DstRC, SubReg);
921*da58b97aSjoerg     } else if (SrcSize > DstSize) {
922*da58b97aSjoerg       // If the source register is bigger than the destination we need to
923*da58b97aSjoerg       // perform a subregister copy.
924*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *SubRegRC =
925*da58b97aSjoerg           getMinClassForRegBank(SrcRegBank, DstSize, /* GetAllRegSet */ true);
926*da58b97aSjoerg       getSubRegForClass(SubRegRC, TRI, SubReg);
927*da58b97aSjoerg       copySubReg(I, MRI, RBI, SrcReg, DstRC, SubReg);
928*da58b97aSjoerg     } else if (DstSize > SrcSize) {
929*da58b97aSjoerg       // If the destination register is bigger than the source we need to do
930*da58b97aSjoerg       // a promotion using SUBREG_TO_REG.
931*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *PromotionRC =
932*da58b97aSjoerg           getMinClassForRegBank(SrcRegBank, DstSize, /* GetAllRegSet */ true);
933*da58b97aSjoerg       getSubRegForClass(SrcRC, TRI, SubReg);
934*da58b97aSjoerg 
935*da58b97aSjoerg       Register PromoteReg = MRI.createVirtualRegister(PromotionRC);
936*da58b97aSjoerg       BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(),
937*da58b97aSjoerg               TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), PromoteReg)
938*da58b97aSjoerg           .addImm(0)
939*da58b97aSjoerg           .addUse(SrcReg)
940*da58b97aSjoerg           .addImm(SubReg);
941*da58b97aSjoerg       MachineOperand &RegOp = I.getOperand(1);
942*da58b97aSjoerg       RegOp.setReg(PromoteReg);
943*da58b97aSjoerg 
944*da58b97aSjoerg       // Promise that the copy is implicitly validated by the SUBREG_TO_REG.
945*da58b97aSjoerg       KnownValid = true;
946*da58b97aSjoerg     }
947*da58b97aSjoerg 
948*da58b97aSjoerg     // If the destination is a physical register, then there's nothing to
949*da58b97aSjoerg     // change, so we're done.
950*da58b97aSjoerg     if (Register::isPhysicalRegister(DstReg))
951*da58b97aSjoerg       return CheckCopy();
952*da58b97aSjoerg   }
953*da58b97aSjoerg 
954*da58b97aSjoerg   // No need to constrain SrcReg. It will get constrained when we hit another
955*da58b97aSjoerg   // of its use or its defs. Copies do not have constraints.
956*da58b97aSjoerg   if (!RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *DstRC, MRI)) {
957*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain " << TII.getName(I.getOpcode())
958*da58b97aSjoerg                       << " operand\n");
959*da58b97aSjoerg     return false;
960*da58b97aSjoerg   }
961*da58b97aSjoerg   I.setDesc(TII.get(AArch64::COPY));
962*da58b97aSjoerg   return CheckCopy();
963*da58b97aSjoerg }
964*da58b97aSjoerg 
selectFPConvOpc(unsigned GenericOpc,LLT DstTy,LLT SrcTy)965*da58b97aSjoerg static unsigned selectFPConvOpc(unsigned GenericOpc, LLT DstTy, LLT SrcTy) {
966*da58b97aSjoerg   if (!DstTy.isScalar() || !SrcTy.isScalar())
967*da58b97aSjoerg     return GenericOpc;
968*da58b97aSjoerg 
969*da58b97aSjoerg   const unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
970*da58b97aSjoerg   const unsigned SrcSize = SrcTy.getSizeInBits();
971*da58b97aSjoerg 
972*da58b97aSjoerg   switch (DstSize) {
973*da58b97aSjoerg   case 32:
974*da58b97aSjoerg     switch (SrcSize) {
975*da58b97aSjoerg     case 32:
976*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
977*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SITOFP:
978*da58b97aSjoerg         return AArch64::SCVTFUWSri;
979*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_UITOFP:
980*da58b97aSjoerg         return AArch64::UCVTFUWSri;
981*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
982*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZSUWSr;
983*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
984*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZUUWSr;
985*da58b97aSjoerg       default:
986*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
987*da58b97aSjoerg       }
988*da58b97aSjoerg     case 64:
989*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
990*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SITOFP:
991*da58b97aSjoerg         return AArch64::SCVTFUXSri;
992*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_UITOFP:
993*da58b97aSjoerg         return AArch64::UCVTFUXSri;
994*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
995*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZSUWDr;
996*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
997*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZUUWDr;
998*da58b97aSjoerg       default:
999*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
1000*da58b97aSjoerg       }
1001*da58b97aSjoerg     default:
1002*da58b97aSjoerg       return GenericOpc;
1003*da58b97aSjoerg     }
1004*da58b97aSjoerg   case 64:
1005*da58b97aSjoerg     switch (SrcSize) {
1006*da58b97aSjoerg     case 32:
1007*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
1008*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SITOFP:
1009*da58b97aSjoerg         return AArch64::SCVTFUWDri;
1010*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_UITOFP:
1011*da58b97aSjoerg         return AArch64::UCVTFUWDri;
1012*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
1013*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZSUXSr;
1014*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
1015*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZUUXSr;
1016*da58b97aSjoerg       default:
1017*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
1018*da58b97aSjoerg       }
1019*da58b97aSjoerg     case 64:
1020*da58b97aSjoerg       switch (GenericOpc) {
1021*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_SITOFP:
1022*da58b97aSjoerg         return AArch64::SCVTFUXDri;
1023*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_UITOFP:
1024*da58b97aSjoerg         return AArch64::UCVTFUXDri;
1025*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
1026*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZSUXDr;
1027*da58b97aSjoerg       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
1028*da58b97aSjoerg         return AArch64::FCVTZUUXDr;
1029*da58b97aSjoerg       default:
1030*da58b97aSjoerg         return GenericOpc;
1031*da58b97aSjoerg       }
1032*da58b97aSjoerg     default:
1033*da58b97aSjoerg       return GenericOpc;
1034*da58b97aSjoerg     }
1035*da58b97aSjoerg   default:
1036*da58b97aSjoerg     return GenericOpc;
1037*da58b97aSjoerg   };
1038*da58b97aSjoerg   return GenericOpc;
1039*da58b97aSjoerg }
1040*da58b97aSjoerg 
1041*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitSelect(Register Dst,Register True,Register False,AArch64CC::CondCode CC,MachineIRBuilder & MIB) const1042*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitSelect(Register Dst, Register True,
1043*da58b97aSjoerg                                        Register False, AArch64CC::CondCode CC,
1044*da58b97aSjoerg                                        MachineIRBuilder &MIB) const {
1045*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
1046*da58b97aSjoerg   assert(RBI.getRegBank(False, MRI, TRI)->getID() ==
1047*da58b97aSjoerg              RBI.getRegBank(True, MRI, TRI)->getID() &&
1048*da58b97aSjoerg          "Expected both select operands to have the same regbank?");
1049*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(True);
1050*da58b97aSjoerg   if (Ty.isVector())
1051*da58b97aSjoerg     return nullptr;
1052*da58b97aSjoerg   const unsigned Size = Ty.getSizeInBits();
1053*da58b97aSjoerg   assert((Size == 32 || Size == 64) &&
1054*da58b97aSjoerg          "Expected 32 bit or 64 bit select only?");
1055*da58b97aSjoerg   const bool Is32Bit = Size == 32;
1056*da58b97aSjoerg   if (RBI.getRegBank(True, MRI, TRI)->getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
1057*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = Is32Bit ? AArch64::FCSELSrrr : AArch64::FCSELDrrr;
1058*da58b97aSjoerg     auto FCSel = MIB.buildInstr(Opc, {Dst}, {True, False}).addImm(CC);
1059*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*FCSel, TII, TRI, RBI);
1060*da58b97aSjoerg     return &*FCSel;
1061*da58b97aSjoerg   }
1062*da58b97aSjoerg 
1063*da58b97aSjoerg   // By default, we'll try and emit a CSEL.
1064*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = Is32Bit ? AArch64::CSELWr : AArch64::CSELXr;
1065*da58b97aSjoerg   bool Optimized = false;
1066*da58b97aSjoerg   auto TryFoldBinOpIntoSelect = [&Opc, Is32Bit, &CC, &MRI,
1067*da58b97aSjoerg                                  &Optimized](Register &Reg, Register &OtherReg,
1068*da58b97aSjoerg                                              bool Invert) {
1069*da58b97aSjoerg     if (Optimized)
1070*da58b97aSjoerg       return false;
1071*da58b97aSjoerg 
1072*da58b97aSjoerg     // Attempt to fold:
1073*da58b97aSjoerg     //
1074*da58b97aSjoerg     // %sub = G_SUB 0, %x
1075*da58b97aSjoerg     // %select = G_SELECT cc, %reg, %sub
1076*da58b97aSjoerg     //
1077*da58b97aSjoerg     // Into:
1078*da58b97aSjoerg     // %select = CSNEG %reg, %x, cc
1079*da58b97aSjoerg     Register MatchReg;
1080*da58b97aSjoerg     if (mi_match(Reg, MRI, m_Neg(m_Reg(MatchReg)))) {
1081*da58b97aSjoerg       Opc = Is32Bit ? AArch64::CSNEGWr : AArch64::CSNEGXr;
1082*da58b97aSjoerg       Reg = MatchReg;
1083*da58b97aSjoerg       if (Invert) {
1084*da58b97aSjoerg         CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
1085*da58b97aSjoerg         std::swap(Reg, OtherReg);
1086*da58b97aSjoerg       }
1087*da58b97aSjoerg       return true;
1088*da58b97aSjoerg     }
1089*da58b97aSjoerg 
1090*da58b97aSjoerg     // Attempt to fold:
1091*da58b97aSjoerg     //
1092*da58b97aSjoerg     // %xor = G_XOR %x, -1
1093*da58b97aSjoerg     // %select = G_SELECT cc, %reg, %xor
1094*da58b97aSjoerg     //
1095*da58b97aSjoerg     // Into:
1096*da58b97aSjoerg     // %select = CSINV %reg, %x, cc
1097*da58b97aSjoerg     if (mi_match(Reg, MRI, m_Not(m_Reg(MatchReg)))) {
1098*da58b97aSjoerg       Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINVWr : AArch64::CSINVXr;
1099*da58b97aSjoerg       Reg = MatchReg;
1100*da58b97aSjoerg       if (Invert) {
1101*da58b97aSjoerg         CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
1102*da58b97aSjoerg         std::swap(Reg, OtherReg);
1103*da58b97aSjoerg       }
1104*da58b97aSjoerg       return true;
1105*da58b97aSjoerg     }
1106*da58b97aSjoerg 
1107*da58b97aSjoerg     // Attempt to fold:
1108*da58b97aSjoerg     //
1109*da58b97aSjoerg     // %add = G_ADD %x, 1
1110*da58b97aSjoerg     // %select = G_SELECT cc, %reg, %add
1111*da58b97aSjoerg     //
1112*da58b97aSjoerg     // Into:
1113*da58b97aSjoerg     // %select = CSINC %reg, %x, cc
1114*da58b97aSjoerg     if (mi_match(Reg, MRI,
1115*da58b97aSjoerg                  m_any_of(m_GAdd(m_Reg(MatchReg), m_SpecificICst(1)),
1116*da58b97aSjoerg                           m_GPtrAdd(m_Reg(MatchReg), m_SpecificICst(1))))) {
1117*da58b97aSjoerg       Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINCWr : AArch64::CSINCXr;
1118*da58b97aSjoerg       Reg = MatchReg;
1119*da58b97aSjoerg       if (Invert) {
1120*da58b97aSjoerg         CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
1121*da58b97aSjoerg         std::swap(Reg, OtherReg);
1122*da58b97aSjoerg       }
1123*da58b97aSjoerg       return true;
1124*da58b97aSjoerg     }
1125*da58b97aSjoerg 
1126*da58b97aSjoerg     return false;
1127*da58b97aSjoerg   };
1128*da58b97aSjoerg 
1129*da58b97aSjoerg   // Helper lambda which tries to use CSINC/CSINV for the instruction when its
1130*da58b97aSjoerg   // true/false values are constants.
1131*da58b97aSjoerg   // FIXME: All of these patterns already exist in tablegen. We should be
1132*da58b97aSjoerg   // able to import these.
1133*da58b97aSjoerg   auto TryOptSelectCst = [&Opc, &True, &False, &CC, Is32Bit, &MRI,
1134*da58b97aSjoerg                           &Optimized]() {
1135*da58b97aSjoerg     if (Optimized)
1136*da58b97aSjoerg       return false;
1137*da58b97aSjoerg     auto TrueCst = getConstantVRegValWithLookThrough(True, MRI);
1138*da58b97aSjoerg     auto FalseCst = getConstantVRegValWithLookThrough(False, MRI);
1139*da58b97aSjoerg     if (!TrueCst && !FalseCst)
1140*da58b97aSjoerg       return false;
1141*da58b97aSjoerg 
1142*da58b97aSjoerg     Register ZReg = Is32Bit ? AArch64::WZR : AArch64::XZR;
1143*da58b97aSjoerg     if (TrueCst && FalseCst) {
1144*da58b97aSjoerg       int64_t T = TrueCst->Value.getSExtValue();
1145*da58b97aSjoerg       int64_t F = FalseCst->Value.getSExtValue();
1146*da58b97aSjoerg 
1147*da58b97aSjoerg       if (T == 0 && F == 1) {
1148*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc, 0, 1 -> CSINC zreg, zreg, cc
1149*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINCWr : AArch64::CSINCXr;
1150*da58b97aSjoerg         True = ZReg;
1151*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1152*da58b97aSjoerg         return true;
1153*da58b97aSjoerg       }
1154*da58b97aSjoerg 
1155*da58b97aSjoerg       if (T == 0 && F == -1) {
1156*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc 0, -1 -> CSINV zreg, zreg cc
1157*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINVWr : AArch64::CSINVXr;
1158*da58b97aSjoerg         True = ZReg;
1159*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1160*da58b97aSjoerg         return true;
1161*da58b97aSjoerg       }
1162*da58b97aSjoerg     }
1163*da58b97aSjoerg 
1164*da58b97aSjoerg     if (TrueCst) {
1165*da58b97aSjoerg       int64_t T = TrueCst->Value.getSExtValue();
1166*da58b97aSjoerg       if (T == 1) {
1167*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc, 1, f -> CSINC f, zreg, inv_cc
1168*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINCWr : AArch64::CSINCXr;
1169*da58b97aSjoerg         True = False;
1170*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1171*da58b97aSjoerg         CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
1172*da58b97aSjoerg         return true;
1173*da58b97aSjoerg       }
1174*da58b97aSjoerg 
1175*da58b97aSjoerg       if (T == -1) {
1176*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc, -1, f -> CSINV f, zreg, inv_cc
1177*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINVWr : AArch64::CSINVXr;
1178*da58b97aSjoerg         True = False;
1179*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1180*da58b97aSjoerg         CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
1181*da58b97aSjoerg         return true;
1182*da58b97aSjoerg       }
1183*da58b97aSjoerg     }
1184*da58b97aSjoerg 
1185*da58b97aSjoerg     if (FalseCst) {
1186*da58b97aSjoerg       int64_t F = FalseCst->Value.getSExtValue();
1187*da58b97aSjoerg       if (F == 1) {
1188*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc, t, 1 -> CSINC t, zreg, cc
1189*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINCWr : AArch64::CSINCXr;
1190*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1191*da58b97aSjoerg         return true;
1192*da58b97aSjoerg       }
1193*da58b97aSjoerg 
1194*da58b97aSjoerg       if (F == -1) {
1195*da58b97aSjoerg         // G_SELECT cc, t, -1 -> CSINC t, zreg, cc
1196*da58b97aSjoerg         Opc = Is32Bit ? AArch64::CSINVWr : AArch64::CSINVXr;
1197*da58b97aSjoerg         False = ZReg;
1198*da58b97aSjoerg         return true;
1199*da58b97aSjoerg       }
1200*da58b97aSjoerg     }
1201*da58b97aSjoerg     return false;
1202*da58b97aSjoerg   };
1203*da58b97aSjoerg 
1204*da58b97aSjoerg   Optimized |= TryFoldBinOpIntoSelect(False, True, /*Invert = */ false);
1205*da58b97aSjoerg   Optimized |= TryFoldBinOpIntoSelect(True, False, /*Invert = */ true);
1206*da58b97aSjoerg   Optimized |= TryOptSelectCst();
1207*da58b97aSjoerg   auto SelectInst = MIB.buildInstr(Opc, {Dst}, {True, False}).addImm(CC);
1208*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*SelectInst, TII, TRI, RBI);
1209*da58b97aSjoerg   return &*SelectInst;
1210*da58b97aSjoerg }
1211*da58b97aSjoerg 
changeICMPPredToAArch64CC(CmpInst::Predicate P)1212*da58b97aSjoerg static AArch64CC::CondCode changeICMPPredToAArch64CC(CmpInst::Predicate P) {
1213*da58b97aSjoerg   switch (P) {
1214*da58b97aSjoerg   default:
1215*da58b97aSjoerg     llvm_unreachable("Unknown condition code!");
1216*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_NE:
1217*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::NE;
1218*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_EQ:
1219*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::EQ;
1220*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SGT:
1221*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::GT;
1222*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SGE:
1223*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::GE;
1224*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SLT:
1225*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::LT;
1226*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SLE:
1227*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::LE;
1228*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_UGT:
1229*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::HI;
1230*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_UGE:
1231*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::HS;
1232*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_ULT:
1233*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::LO;
1234*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_ULE:
1235*da58b97aSjoerg     return AArch64CC::LS;
1236*da58b97aSjoerg   }
1237*da58b97aSjoerg }
1238*da58b97aSjoerg 
1239*da58b97aSjoerg /// Return a register which can be used as a bit to test in a TB(N)Z.
getTestBitReg(Register Reg,uint64_t & Bit,bool & Invert,MachineRegisterInfo & MRI)1240*da58b97aSjoerg static Register getTestBitReg(Register Reg, uint64_t &Bit, bool &Invert,
1241*da58b97aSjoerg                               MachineRegisterInfo &MRI) {
1242*da58b97aSjoerg   assert(Reg.isValid() && "Expected valid register!");
1243*da58b97aSjoerg   while (MachineInstr *MI = getDefIgnoringCopies(Reg, MRI)) {
1244*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = MI->getOpcode();
1245*da58b97aSjoerg 
1246*da58b97aSjoerg     if (!MI->getOperand(0).isReg() ||
1247*da58b97aSjoerg         !MRI.hasOneNonDBGUse(MI->getOperand(0).getReg()))
1248*da58b97aSjoerg       break;
1249*da58b97aSjoerg 
1250*da58b97aSjoerg     // (tbz (any_ext x), b) -> (tbz x, b) if we don't use the extended bits.
1251*da58b97aSjoerg     //
1252*da58b97aSjoerg     // (tbz (trunc x), b) -> (tbz x, b) is always safe, because the bit number
1253*da58b97aSjoerg     // on the truncated x is the same as the bit number on x.
1254*da58b97aSjoerg     if (Opc == TargetOpcode::G_ANYEXT || Opc == TargetOpcode::G_ZEXT ||
1255*da58b97aSjoerg         Opc == TargetOpcode::G_TRUNC) {
1256*da58b97aSjoerg       Register NextReg = MI->getOperand(1).getReg();
1257*da58b97aSjoerg       // Did we find something worth folding?
1258*da58b97aSjoerg       if (!NextReg.isValid() || !MRI.hasOneNonDBGUse(NextReg))
1259*da58b97aSjoerg         break;
1260*da58b97aSjoerg 
1261*da58b97aSjoerg       // NextReg is worth folding. Keep looking.
1262*da58b97aSjoerg       Reg = NextReg;
1263*da58b97aSjoerg       continue;
1264*da58b97aSjoerg     }
1265*da58b97aSjoerg 
1266*da58b97aSjoerg     // Attempt to find a suitable operation with a constant on one side.
1267*da58b97aSjoerg     Optional<uint64_t> C;
1268*da58b97aSjoerg     Register TestReg;
1269*da58b97aSjoerg     switch (Opc) {
1270*da58b97aSjoerg     default:
1271*da58b97aSjoerg       break;
1272*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_AND:
1273*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_XOR: {
1274*da58b97aSjoerg       TestReg = MI->getOperand(1).getReg();
1275*da58b97aSjoerg       Register ConstantReg = MI->getOperand(2).getReg();
1276*da58b97aSjoerg       auto VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(ConstantReg, MRI);
1277*da58b97aSjoerg       if (!VRegAndVal) {
1278*da58b97aSjoerg         // AND commutes, check the other side for a constant.
1279*da58b97aSjoerg         // FIXME: Can we canonicalize the constant so that it's always on the
1280*da58b97aSjoerg         // same side at some point earlier?
1281*da58b97aSjoerg         std::swap(ConstantReg, TestReg);
1282*da58b97aSjoerg         VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(ConstantReg, MRI);
1283*da58b97aSjoerg       }
1284*da58b97aSjoerg       if (VRegAndVal)
1285*da58b97aSjoerg         C = VRegAndVal->Value.getSExtValue();
1286*da58b97aSjoerg       break;
1287*da58b97aSjoerg     }
1288*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_ASHR:
1289*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_LSHR:
1290*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_SHL: {
1291*da58b97aSjoerg       TestReg = MI->getOperand(1).getReg();
1292*da58b97aSjoerg       auto VRegAndVal =
1293*da58b97aSjoerg           getConstantVRegValWithLookThrough(MI->getOperand(2).getReg(), MRI);
1294*da58b97aSjoerg       if (VRegAndVal)
1295*da58b97aSjoerg         C = VRegAndVal->Value.getSExtValue();
1296*da58b97aSjoerg       break;
1297*da58b97aSjoerg     }
1298*da58b97aSjoerg     }
1299*da58b97aSjoerg 
1300*da58b97aSjoerg     // Didn't find a constant or viable register. Bail out of the loop.
1301*da58b97aSjoerg     if (!C || !TestReg.isValid())
1302*da58b97aSjoerg       break;
1303*da58b97aSjoerg 
1304*da58b97aSjoerg     // We found a suitable instruction with a constant. Check to see if we can
1305*da58b97aSjoerg     // walk through the instruction.
1306*da58b97aSjoerg     Register NextReg;
1307*da58b97aSjoerg     unsigned TestRegSize = MRI.getType(TestReg).getSizeInBits();
1308*da58b97aSjoerg     switch (Opc) {
1309*da58b97aSjoerg     default:
1310*da58b97aSjoerg       break;
1311*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_AND:
1312*da58b97aSjoerg       // (tbz (and x, m), b) -> (tbz x, b) when the b-th bit of m is set.
1313*da58b97aSjoerg       if ((*C >> Bit) & 1)
1314*da58b97aSjoerg         NextReg = TestReg;
1315*da58b97aSjoerg       break;
1316*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_SHL:
1317*da58b97aSjoerg       // (tbz (shl x, c), b) -> (tbz x, b-c) when b-c is positive and fits in
1318*da58b97aSjoerg       // the type of the register.
1319*da58b97aSjoerg       if (*C <= Bit && (Bit - *C) < TestRegSize) {
1320*da58b97aSjoerg         NextReg = TestReg;
1321*da58b97aSjoerg         Bit = Bit - *C;
1322*da58b97aSjoerg       }
1323*da58b97aSjoerg       break;
1324*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_ASHR:
1325*da58b97aSjoerg       // (tbz (ashr x, c), b) -> (tbz x, b+c) or (tbz x, msb) if b+c is > # bits
1326*da58b97aSjoerg       // in x
1327*da58b97aSjoerg       NextReg = TestReg;
1328*da58b97aSjoerg       Bit = Bit + *C;
1329*da58b97aSjoerg       if (Bit >= TestRegSize)
1330*da58b97aSjoerg         Bit = TestRegSize - 1;
1331*da58b97aSjoerg       break;
1332*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_LSHR:
1333*da58b97aSjoerg       // (tbz (lshr x, c), b) -> (tbz x, b+c) when b + c is < # bits in x
1334*da58b97aSjoerg       if ((Bit + *C) < TestRegSize) {
1335*da58b97aSjoerg         NextReg = TestReg;
1336*da58b97aSjoerg         Bit = Bit + *C;
1337*da58b97aSjoerg       }
1338*da58b97aSjoerg       break;
1339*da58b97aSjoerg     case TargetOpcode::G_XOR:
1340*da58b97aSjoerg       // We can walk through a G_XOR by inverting whether we use tbz/tbnz when
1341*da58b97aSjoerg       // appropriate.
1342*da58b97aSjoerg       //
1343*da58b97aSjoerg       // e.g. If x' = xor x, c, and the b-th bit is set in c then
1344*da58b97aSjoerg       //
1345*da58b97aSjoerg       // tbz x', b -> tbnz x, b
1346*da58b97aSjoerg       //
1347*da58b97aSjoerg       // Because x' only has the b-th bit set if x does not.
1348*da58b97aSjoerg       if ((*C >> Bit) & 1)
1349*da58b97aSjoerg         Invert = !Invert;
1350*da58b97aSjoerg       NextReg = TestReg;
1351*da58b97aSjoerg       break;
1352*da58b97aSjoerg     }
1353*da58b97aSjoerg 
1354*da58b97aSjoerg     // Check if we found anything worth folding.
1355*da58b97aSjoerg     if (!NextReg.isValid())
1356*da58b97aSjoerg       return Reg;
1357*da58b97aSjoerg     Reg = NextReg;
1358*da58b97aSjoerg   }
1359*da58b97aSjoerg 
1360*da58b97aSjoerg   return Reg;
1361*da58b97aSjoerg }
1362*da58b97aSjoerg 
emitTestBit(Register TestReg,uint64_t Bit,bool IsNegative,MachineBasicBlock * DstMBB,MachineIRBuilder & MIB) const1363*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitTestBit(
1364*da58b97aSjoerg     Register TestReg, uint64_t Bit, bool IsNegative, MachineBasicBlock *DstMBB,
1365*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIB) const {
1366*da58b97aSjoerg   assert(TestReg.isValid());
1367*da58b97aSjoerg   assert(ProduceNonFlagSettingCondBr &&
1368*da58b97aSjoerg          "Cannot emit TB(N)Z with speculation tracking!");
1369*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
1370*da58b97aSjoerg 
1371*da58b97aSjoerg   // Attempt to optimize the test bit by walking over instructions.
1372*da58b97aSjoerg   TestReg = getTestBitReg(TestReg, Bit, IsNegative, MRI);
1373*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(TestReg);
1374*da58b97aSjoerg   unsigned Size = Ty.getSizeInBits();
1375*da58b97aSjoerg   assert(!Ty.isVector() && "Expected a scalar!");
1376*da58b97aSjoerg   assert(Bit < 64 && "Bit is too large!");
1377*da58b97aSjoerg 
1378*da58b97aSjoerg   // When the test register is a 64-bit register, we have to narrow to make
1379*da58b97aSjoerg   // TBNZW work.
1380*da58b97aSjoerg   bool UseWReg = Bit < 32;
1381*da58b97aSjoerg   unsigned NecessarySize = UseWReg ? 32 : 64;
1382*da58b97aSjoerg   if (Size != NecessarySize)
1383*da58b97aSjoerg     TestReg = moveScalarRegClass(
1384*da58b97aSjoerg         TestReg, UseWReg ? AArch64::GPR32RegClass : AArch64::GPR64RegClass,
1385*da58b97aSjoerg         MIB);
1386*da58b97aSjoerg 
1387*da58b97aSjoerg   static const unsigned OpcTable[2][2] = {{AArch64::TBZX, AArch64::TBNZX},
1388*da58b97aSjoerg                                           {AArch64::TBZW, AArch64::TBNZW}};
1389*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = OpcTable[UseWReg][IsNegative];
1390*da58b97aSjoerg   auto TestBitMI =
1391*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(Opc).addReg(TestReg).addImm(Bit).addMBB(DstMBB);
1392*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*TestBitMI, TII, TRI, RBI);
1393*da58b97aSjoerg   return &*TestBitMI;
1394*da58b97aSjoerg }
1395*da58b97aSjoerg 
tryOptAndIntoCompareBranch(MachineInstr & AndInst,bool Invert,MachineBasicBlock * DstMBB,MachineIRBuilder & MIB) const1396*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::tryOptAndIntoCompareBranch(
1397*da58b97aSjoerg     MachineInstr &AndInst, bool Invert, MachineBasicBlock *DstMBB,
1398*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIB) const {
1399*da58b97aSjoerg   assert(AndInst.getOpcode() == TargetOpcode::G_AND && "Expected G_AND only?");
1400*da58b97aSjoerg   // Given something like this:
1401*da58b97aSjoerg   //
1402*da58b97aSjoerg   //  %x = ...Something...
1403*da58b97aSjoerg   //  %one = G_CONSTANT i64 1
1404*da58b97aSjoerg   //  %zero = G_CONSTANT i64 0
1405*da58b97aSjoerg   //  %and = G_AND %x, %one
1406*da58b97aSjoerg   //  %cmp = G_ICMP intpred(ne), %and, %zero
1407*da58b97aSjoerg   //  %cmp_trunc = G_TRUNC %cmp
1408*da58b97aSjoerg   //  G_BRCOND %cmp_trunc, %bb.3
1409*da58b97aSjoerg   //
1410*da58b97aSjoerg   // We want to try and fold the AND into the G_BRCOND and produce either a
1411*da58b97aSjoerg   // TBNZ (when we have intpred(ne)) or a TBZ (when we have intpred(eq)).
1412*da58b97aSjoerg   //
1413*da58b97aSjoerg   // In this case, we'd get
1414*da58b97aSjoerg   //
1415*da58b97aSjoerg   // TBNZ %x %bb.3
1416*da58b97aSjoerg   //
1417*da58b97aSjoerg 
1418*da58b97aSjoerg   // Check if the AND has a constant on its RHS which we can use as a mask.
1419*da58b97aSjoerg   // If it's a power of 2, then it's the same as checking a specific bit.
1420*da58b97aSjoerg   // (e.g, ANDing with 8 == ANDing with 000...100 == testing if bit 3 is set)
1421*da58b97aSjoerg   auto MaybeBit = getConstantVRegValWithLookThrough(
1422*da58b97aSjoerg       AndInst.getOperand(2).getReg(), *MIB.getMRI());
1423*da58b97aSjoerg   if (!MaybeBit)
1424*da58b97aSjoerg     return false;
1425*da58b97aSjoerg 
1426*da58b97aSjoerg   int32_t Bit = MaybeBit->Value.exactLogBase2();
1427*da58b97aSjoerg   if (Bit < 0)
1428*da58b97aSjoerg     return false;
1429*da58b97aSjoerg 
1430*da58b97aSjoerg   Register TestReg = AndInst.getOperand(1).getReg();
1431*da58b97aSjoerg 
1432*da58b97aSjoerg   // Emit a TB(N)Z.
1433*da58b97aSjoerg   emitTestBit(TestReg, Bit, Invert, DstMBB, MIB);
1434*da58b97aSjoerg   return true;
1435*da58b97aSjoerg }
1436*da58b97aSjoerg 
emitCBZ(Register CompareReg,bool IsNegative,MachineBasicBlock * DestMBB,MachineIRBuilder & MIB) const1437*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitCBZ(Register CompareReg,
1438*da58b97aSjoerg                                                   bool IsNegative,
1439*da58b97aSjoerg                                                   MachineBasicBlock *DestMBB,
1440*da58b97aSjoerg                                                   MachineIRBuilder &MIB) const {
1441*da58b97aSjoerg   assert(ProduceNonFlagSettingCondBr && "CBZ does not set flags!");
1442*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
1443*da58b97aSjoerg   assert(RBI.getRegBank(CompareReg, MRI, TRI)->getID() ==
1444*da58b97aSjoerg              AArch64::GPRRegBankID &&
1445*da58b97aSjoerg          "Expected GPRs only?");
1446*da58b97aSjoerg   auto Ty = MRI.getType(CompareReg);
1447*da58b97aSjoerg   unsigned Width = Ty.getSizeInBits();
1448*da58b97aSjoerg   assert(!Ty.isVector() && "Expected scalar only?");
1449*da58b97aSjoerg   assert(Width <= 64 && "Expected width to be at most 64?");
1450*da58b97aSjoerg   static const unsigned OpcTable[2][2] = {{AArch64::CBZW, AArch64::CBZX},
1451*da58b97aSjoerg                                           {AArch64::CBNZW, AArch64::CBNZX}};
1452*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = OpcTable[IsNegative][Width == 64];
1453*da58b97aSjoerg   auto BranchMI = MIB.buildInstr(Opc, {}, {CompareReg}).addMBB(DestMBB);
1454*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*BranchMI, TII, TRI, RBI);
1455*da58b97aSjoerg   return &*BranchMI;
1456*da58b97aSjoerg }
1457*da58b97aSjoerg 
selectCompareBranchFedByFCmp(MachineInstr & I,MachineInstr & FCmp,MachineIRBuilder & MIB) const1458*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectCompareBranchFedByFCmp(
1459*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineInstr &FCmp, MachineIRBuilder &MIB) const {
1460*da58b97aSjoerg   assert(FCmp.getOpcode() == TargetOpcode::G_FCMP);
1461*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BRCOND);
1462*da58b97aSjoerg   // Unfortunately, the mapping of LLVM FP CC's onto AArch64 CC's isn't
1463*da58b97aSjoerg   // totally clean.  Some of them require two branches to implement.
1464*da58b97aSjoerg   auto Pred = (CmpInst::Predicate)FCmp.getOperand(1).getPredicate();
1465*da58b97aSjoerg   emitFPCompare(FCmp.getOperand(2).getReg(), FCmp.getOperand(3).getReg(), MIB,
1466*da58b97aSjoerg                 Pred);
1467*da58b97aSjoerg   AArch64CC::CondCode CC1, CC2;
1468*da58b97aSjoerg   changeFCMPPredToAArch64CC(static_cast<CmpInst::Predicate>(Pred), CC1, CC2);
1469*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock *DestMBB = I.getOperand(1).getMBB();
1470*da58b97aSjoerg   MIB.buildInstr(AArch64::Bcc, {}, {}).addImm(CC1).addMBB(DestMBB);
1471*da58b97aSjoerg   if (CC2 != AArch64CC::AL)
1472*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(AArch64::Bcc, {}, {}).addImm(CC2).addMBB(DestMBB);
1473*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1474*da58b97aSjoerg   return true;
1475*da58b97aSjoerg }
1476*da58b97aSjoerg 
tryOptCompareBranchFedByICmp(MachineInstr & I,MachineInstr & ICmp,MachineIRBuilder & MIB) const1477*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::tryOptCompareBranchFedByICmp(
1478*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineInstr &ICmp, MachineIRBuilder &MIB) const {
1479*da58b97aSjoerg   assert(ICmp.getOpcode() == TargetOpcode::G_ICMP);
1480*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BRCOND);
1481*da58b97aSjoerg   // Attempt to optimize the G_BRCOND + G_ICMP into a TB(N)Z/CB(N)Z.
1482*da58b97aSjoerg   //
1483*da58b97aSjoerg   // Speculation tracking/SLH assumes that optimized TB(N)Z/CB(N)Z
1484*da58b97aSjoerg   // instructions will not be produced, as they are conditional branch
1485*da58b97aSjoerg   // instructions that do not set flags.
1486*da58b97aSjoerg   if (!ProduceNonFlagSettingCondBr)
1487*da58b97aSjoerg     return false;
1488*da58b97aSjoerg 
1489*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
1490*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock *DestMBB = I.getOperand(1).getMBB();
1491*da58b97aSjoerg   auto Pred =
1492*da58b97aSjoerg       static_cast<CmpInst::Predicate>(ICmp.getOperand(1).getPredicate());
1493*da58b97aSjoerg   Register LHS = ICmp.getOperand(2).getReg();
1494*da58b97aSjoerg   Register RHS = ICmp.getOperand(3).getReg();
1495*da58b97aSjoerg 
1496*da58b97aSjoerg   // We're allowed to emit a TB(N)Z/CB(N)Z. Try to do that.
1497*da58b97aSjoerg   auto VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(RHS, MRI);
1498*da58b97aSjoerg   MachineInstr *AndInst = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_AND, LHS, MRI);
1499*da58b97aSjoerg 
1500*da58b97aSjoerg   // When we can emit a TB(N)Z, prefer that.
1501*da58b97aSjoerg   //
1502*da58b97aSjoerg   // Handle non-commutative condition codes first.
1503*da58b97aSjoerg   // Note that we don't want to do this when we have a G_AND because it can
1504*da58b97aSjoerg   // become a tst. The tst will make the test bit in the TB(N)Z redundant.
1505*da58b97aSjoerg   if (VRegAndVal && !AndInst) {
1506*da58b97aSjoerg     int64_t C = VRegAndVal->Value.getSExtValue();
1507*da58b97aSjoerg 
1508*da58b97aSjoerg     // When we have a greater-than comparison, we can just test if the msb is
1509*da58b97aSjoerg     // zero.
1510*da58b97aSjoerg     if (C == -1 && Pred == CmpInst::ICMP_SGT) {
1511*da58b97aSjoerg       uint64_t Bit = MRI.getType(LHS).getSizeInBits() - 1;
1512*da58b97aSjoerg       emitTestBit(LHS, Bit, /*IsNegative = */ false, DestMBB, MIB);
1513*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
1514*da58b97aSjoerg       return true;
1515*da58b97aSjoerg     }
1516*da58b97aSjoerg 
1517*da58b97aSjoerg     // When we have a less than comparison, we can just test if the msb is not
1518*da58b97aSjoerg     // zero.
1519*da58b97aSjoerg     if (C == 0 && Pred == CmpInst::ICMP_SLT) {
1520*da58b97aSjoerg       uint64_t Bit = MRI.getType(LHS).getSizeInBits() - 1;
1521*da58b97aSjoerg       emitTestBit(LHS, Bit, /*IsNegative = */ true, DestMBB, MIB);
1522*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
1523*da58b97aSjoerg       return true;
1524*da58b97aSjoerg     }
1525*da58b97aSjoerg   }
1526*da58b97aSjoerg 
1527*da58b97aSjoerg   // Attempt to handle commutative condition codes. Right now, that's only
1528*da58b97aSjoerg   // eq/ne.
1529*da58b97aSjoerg   if (ICmpInst::isEquality(Pred)) {
1530*da58b97aSjoerg     if (!VRegAndVal) {
1531*da58b97aSjoerg       std::swap(RHS, LHS);
1532*da58b97aSjoerg       VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(RHS, MRI);
1533*da58b97aSjoerg       AndInst = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_AND, LHS, MRI);
1534*da58b97aSjoerg     }
1535*da58b97aSjoerg 
1536*da58b97aSjoerg     if (VRegAndVal && VRegAndVal->Value == 0) {
1537*da58b97aSjoerg       // If there's a G_AND feeding into this branch, try to fold it away by
1538*da58b97aSjoerg       // emitting a TB(N)Z instead.
1539*da58b97aSjoerg       //
1540*da58b97aSjoerg       // Note: If we have LT, then it *is* possible to fold, but it wouldn't be
1541*da58b97aSjoerg       // beneficial. When we have an AND and LT, we need a TST/ANDS, so folding
1542*da58b97aSjoerg       // would be redundant.
1543*da58b97aSjoerg       if (AndInst &&
1544*da58b97aSjoerg           tryOptAndIntoCompareBranch(
1545*da58b97aSjoerg               *AndInst, /*Invert = */ Pred == CmpInst::ICMP_NE, DestMBB, MIB)) {
1546*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
1547*da58b97aSjoerg         return true;
1548*da58b97aSjoerg       }
1549*da58b97aSjoerg 
1550*da58b97aSjoerg       // Otherwise, try to emit a CB(N)Z instead.
1551*da58b97aSjoerg       auto LHSTy = MRI.getType(LHS);
1552*da58b97aSjoerg       if (!LHSTy.isVector() && LHSTy.getSizeInBits() <= 64) {
1553*da58b97aSjoerg         emitCBZ(LHS, /*IsNegative = */ Pred == CmpInst::ICMP_NE, DestMBB, MIB);
1554*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
1555*da58b97aSjoerg         return true;
1556*da58b97aSjoerg       }
1557*da58b97aSjoerg     }
1558*da58b97aSjoerg   }
1559*da58b97aSjoerg 
1560*da58b97aSjoerg   return false;
1561*da58b97aSjoerg }
1562*da58b97aSjoerg 
selectCompareBranchFedByICmp(MachineInstr & I,MachineInstr & ICmp,MachineIRBuilder & MIB) const1563*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectCompareBranchFedByICmp(
1564*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineInstr &ICmp, MachineIRBuilder &MIB) const {
1565*da58b97aSjoerg   assert(ICmp.getOpcode() == TargetOpcode::G_ICMP);
1566*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BRCOND);
1567*da58b97aSjoerg   if (tryOptCompareBranchFedByICmp(I, ICmp, MIB))
1568*da58b97aSjoerg     return true;
1569*da58b97aSjoerg 
1570*da58b97aSjoerg   // Couldn't optimize. Emit a compare + a Bcc.
1571*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock *DestMBB = I.getOperand(1).getMBB();
1572*da58b97aSjoerg   auto PredOp = ICmp.getOperand(1);
1573*da58b97aSjoerg   emitIntegerCompare(ICmp.getOperand(2), ICmp.getOperand(3), PredOp, MIB);
1574*da58b97aSjoerg   const AArch64CC::CondCode CC = changeICMPPredToAArch64CC(
1575*da58b97aSjoerg       static_cast<CmpInst::Predicate>(PredOp.getPredicate()));
1576*da58b97aSjoerg   MIB.buildInstr(AArch64::Bcc, {}, {}).addImm(CC).addMBB(DestMBB);
1577*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1578*da58b97aSjoerg   return true;
1579*da58b97aSjoerg }
1580*da58b97aSjoerg 
selectCompareBranch(MachineInstr & I,MachineFunction & MF,MachineRegisterInfo & MRI)1581*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectCompareBranch(
1582*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) {
1583*da58b97aSjoerg   Register CondReg = I.getOperand(0).getReg();
1584*da58b97aSjoerg   MachineInstr *CCMI = MRI.getVRegDef(CondReg);
1585*da58b97aSjoerg   if (CCMI->getOpcode() == TargetOpcode::G_TRUNC) {
1586*da58b97aSjoerg     CondReg = CCMI->getOperand(1).getReg();
1587*da58b97aSjoerg     CCMI = MRI.getVRegDef(CondReg);
1588*da58b97aSjoerg   }
1589*da58b97aSjoerg 
1590*da58b97aSjoerg   // Try to select the G_BRCOND using whatever is feeding the condition if
1591*da58b97aSjoerg   // possible.
1592*da58b97aSjoerg   unsigned CCMIOpc = CCMI->getOpcode();
1593*da58b97aSjoerg   if (CCMIOpc == TargetOpcode::G_FCMP)
1594*da58b97aSjoerg     return selectCompareBranchFedByFCmp(I, *CCMI, MIB);
1595*da58b97aSjoerg   if (CCMIOpc == TargetOpcode::G_ICMP)
1596*da58b97aSjoerg     return selectCompareBranchFedByICmp(I, *CCMI, MIB);
1597*da58b97aSjoerg 
1598*da58b97aSjoerg   // Speculation tracking/SLH assumes that optimized TB(N)Z/CB(N)Z
1599*da58b97aSjoerg   // instructions will not be produced, as they are conditional branch
1600*da58b97aSjoerg   // instructions that do not set flags.
1601*da58b97aSjoerg   if (ProduceNonFlagSettingCondBr) {
1602*da58b97aSjoerg     emitTestBit(CondReg, /*Bit = */ 0, /*IsNegative = */ true,
1603*da58b97aSjoerg                 I.getOperand(1).getMBB(), MIB);
1604*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
1605*da58b97aSjoerg     return true;
1606*da58b97aSjoerg   }
1607*da58b97aSjoerg 
1608*da58b97aSjoerg   // Can't emit TB(N)Z/CB(N)Z. Emit a tst + bcc instead.
1609*da58b97aSjoerg   auto TstMI =
1610*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(AArch64::ANDSWri, {LLT::scalar(32)}, {CondReg}).addImm(1);
1611*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*TstMI, TII, TRI, RBI);
1612*da58b97aSjoerg   auto Bcc = MIB.buildInstr(AArch64::Bcc)
1613*da58b97aSjoerg                  .addImm(AArch64CC::EQ)
1614*da58b97aSjoerg                  .addMBB(I.getOperand(1).getMBB());
1615*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1616*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(*Bcc, TII, TRI, RBI);
1617*da58b97aSjoerg }
1618*da58b97aSjoerg 
1619*da58b97aSjoerg /// Returns the element immediate value of a vector shift operand if found.
1620*da58b97aSjoerg /// This needs to detect a splat-like operation, e.g. a G_BUILD_VECTOR.
getVectorShiftImm(Register Reg,MachineRegisterInfo & MRI)1621*da58b97aSjoerg static Optional<int64_t> getVectorShiftImm(Register Reg,
1622*da58b97aSjoerg                                            MachineRegisterInfo &MRI) {
1623*da58b97aSjoerg   assert(MRI.getType(Reg).isVector() && "Expected a *vector* shift operand");
1624*da58b97aSjoerg   MachineInstr *OpMI = MRI.getVRegDef(Reg);
1625*da58b97aSjoerg   assert(OpMI && "Expected to find a vreg def for vector shift operand");
1626*da58b97aSjoerg   return getAArch64VectorSplatScalar(*OpMI, MRI);
1627*da58b97aSjoerg }
1628*da58b97aSjoerg 
1629*da58b97aSjoerg /// Matches and returns the shift immediate value for a SHL instruction given
1630*da58b97aSjoerg /// a shift operand.
getVectorSHLImm(LLT SrcTy,Register Reg,MachineRegisterInfo & MRI)1631*da58b97aSjoerg static Optional<int64_t> getVectorSHLImm(LLT SrcTy, Register Reg, MachineRegisterInfo &MRI) {
1632*da58b97aSjoerg   Optional<int64_t> ShiftImm = getVectorShiftImm(Reg, MRI);
1633*da58b97aSjoerg   if (!ShiftImm)
1634*da58b97aSjoerg     return None;
1635*da58b97aSjoerg   // Check the immediate is in range for a SHL.
1636*da58b97aSjoerg   int64_t Imm = *ShiftImm;
1637*da58b97aSjoerg   if (Imm < 0)
1638*da58b97aSjoerg     return None;
1639*da58b97aSjoerg   switch (SrcTy.getElementType().getSizeInBits()) {
1640*da58b97aSjoerg   default:
1641*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unhandled element type for vector shift");
1642*da58b97aSjoerg     return None;
1643*da58b97aSjoerg   case 8:
1644*da58b97aSjoerg     if (Imm > 7)
1645*da58b97aSjoerg       return None;
1646*da58b97aSjoerg     break;
1647*da58b97aSjoerg   case 16:
1648*da58b97aSjoerg     if (Imm > 15)
1649*da58b97aSjoerg       return None;
1650*da58b97aSjoerg     break;
1651*da58b97aSjoerg   case 32:
1652*da58b97aSjoerg     if (Imm > 31)
1653*da58b97aSjoerg       return None;
1654*da58b97aSjoerg     break;
1655*da58b97aSjoerg   case 64:
1656*da58b97aSjoerg     if (Imm > 63)
1657*da58b97aSjoerg       return None;
1658*da58b97aSjoerg     break;
1659*da58b97aSjoerg   }
1660*da58b97aSjoerg   return Imm;
1661*da58b97aSjoerg }
1662*da58b97aSjoerg 
selectVectorSHL(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)1663*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectVectorSHL(MachineInstr &I,
1664*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) {
1665*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_SHL);
1666*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1667*da58b97aSjoerg   const LLT Ty = MRI.getType(DstReg);
1668*da58b97aSjoerg   Register Src1Reg = I.getOperand(1).getReg();
1669*da58b97aSjoerg   Register Src2Reg = I.getOperand(2).getReg();
1670*da58b97aSjoerg 
1671*da58b97aSjoerg   if (!Ty.isVector())
1672*da58b97aSjoerg     return false;
1673*da58b97aSjoerg 
1674*da58b97aSjoerg   // Check if we have a vector of constants on RHS that we can select as the
1675*da58b97aSjoerg   // immediate form.
1676*da58b97aSjoerg   Optional<int64_t> ImmVal = getVectorSHLImm(Ty, Src2Reg, MRI);
1677*da58b97aSjoerg 
1678*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = 0;
1679*da58b97aSjoerg   if (Ty == LLT::vector(2, 64)) {
1680*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv2i64_shift : AArch64::USHLv2i64;
1681*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(4, 32)) {
1682*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv4i32_shift : AArch64::USHLv4i32;
1683*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(2, 32)) {
1684*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv2i32_shift : AArch64::USHLv2i32;
1685*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(4, 16)) {
1686*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv4i16_shift : AArch64::USHLv4i16;
1687*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(8, 16)) {
1688*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv8i16_shift : AArch64::USHLv8i16;
1689*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(16, 8)) {
1690*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv16i8_shift : AArch64::USHLv16i8;
1691*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(8, 8)) {
1692*da58b97aSjoerg     Opc = ImmVal ? AArch64::SHLv8i8_shift : AArch64::USHLv8i8;
1693*da58b97aSjoerg   } else {
1694*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unhandled G_SHL type");
1695*da58b97aSjoerg     return false;
1696*da58b97aSjoerg   }
1697*da58b97aSjoerg 
1698*da58b97aSjoerg   auto Shl = MIB.buildInstr(Opc, {DstReg}, {Src1Reg});
1699*da58b97aSjoerg   if (ImmVal)
1700*da58b97aSjoerg     Shl.addImm(*ImmVal);
1701*da58b97aSjoerg   else
1702*da58b97aSjoerg     Shl.addUse(Src2Reg);
1703*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*Shl, TII, TRI, RBI);
1704*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1705*da58b97aSjoerg   return true;
1706*da58b97aSjoerg }
1707*da58b97aSjoerg 
selectVectorAshrLshr(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)1708*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectVectorAshrLshr(
1709*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
1710*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_ASHR ||
1711*da58b97aSjoerg          I.getOpcode() == TargetOpcode::G_LSHR);
1712*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1713*da58b97aSjoerg   const LLT Ty = MRI.getType(DstReg);
1714*da58b97aSjoerg   Register Src1Reg = I.getOperand(1).getReg();
1715*da58b97aSjoerg   Register Src2Reg = I.getOperand(2).getReg();
1716*da58b97aSjoerg 
1717*da58b97aSjoerg   if (!Ty.isVector())
1718*da58b97aSjoerg     return false;
1719*da58b97aSjoerg 
1720*da58b97aSjoerg   bool IsASHR = I.getOpcode() == TargetOpcode::G_ASHR;
1721*da58b97aSjoerg 
1722*da58b97aSjoerg   // We expect the immediate case to be lowered in the PostLegalCombiner to
1723*da58b97aSjoerg   // AArch64ISD::VASHR or AArch64ISD::VLSHR equivalents.
1724*da58b97aSjoerg 
1725*da58b97aSjoerg   // There is not a shift right register instruction, but the shift left
1726*da58b97aSjoerg   // register instruction takes a signed value, where negative numbers specify a
1727*da58b97aSjoerg   // right shift.
1728*da58b97aSjoerg 
1729*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = 0;
1730*da58b97aSjoerg   unsigned NegOpc = 0;
1731*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *RC =
1732*da58b97aSjoerg       getRegClassForTypeOnBank(Ty, RBI.getRegBank(AArch64::FPRRegBankID), RBI);
1733*da58b97aSjoerg   if (Ty == LLT::vector(2, 64)) {
1734*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv2i64 : AArch64::USHLv2i64;
1735*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv2i64;
1736*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(4, 32)) {
1737*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv4i32 : AArch64::USHLv4i32;
1738*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv4i32;
1739*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(2, 32)) {
1740*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv2i32 : AArch64::USHLv2i32;
1741*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv2i32;
1742*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(4, 16)) {
1743*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv4i16 : AArch64::USHLv4i16;
1744*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv4i16;
1745*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(8, 16)) {
1746*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv8i16 : AArch64::USHLv8i16;
1747*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv8i16;
1748*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(16, 8)) {
1749*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv16i8 : AArch64::USHLv16i8;
1750*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv16i8;
1751*da58b97aSjoerg   } else if (Ty == LLT::vector(8, 8)) {
1752*da58b97aSjoerg     Opc = IsASHR ? AArch64::SSHLv8i8 : AArch64::USHLv8i8;
1753*da58b97aSjoerg     NegOpc = AArch64::NEGv8i8;
1754*da58b97aSjoerg   } else {
1755*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unhandled G_ASHR type");
1756*da58b97aSjoerg     return false;
1757*da58b97aSjoerg   }
1758*da58b97aSjoerg 
1759*da58b97aSjoerg   auto Neg = MIB.buildInstr(NegOpc, {RC}, {Src2Reg});
1760*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*Neg, TII, TRI, RBI);
1761*da58b97aSjoerg   auto SShl = MIB.buildInstr(Opc, {DstReg}, {Src1Reg, Neg});
1762*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*SShl, TII, TRI, RBI);
1763*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1764*da58b97aSjoerg   return true;
1765*da58b97aSjoerg }
1766*da58b97aSjoerg 
selectVaStartAAPCS(MachineInstr & I,MachineFunction & MF,MachineRegisterInfo & MRI) const1767*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectVaStartAAPCS(
1768*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) const {
1769*da58b97aSjoerg   return false;
1770*da58b97aSjoerg }
1771*da58b97aSjoerg 
selectVaStartDarwin(MachineInstr & I,MachineFunction & MF,MachineRegisterInfo & MRI) const1772*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectVaStartDarwin(
1773*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) const {
1774*da58b97aSjoerg   AArch64FunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<AArch64FunctionInfo>();
1775*da58b97aSjoerg   Register ListReg = I.getOperand(0).getReg();
1776*da58b97aSjoerg 
1777*da58b97aSjoerg   Register ArgsAddrReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
1778*da58b97aSjoerg 
1779*da58b97aSjoerg   auto MIB =
1780*da58b97aSjoerg       BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::ADDXri))
1781*da58b97aSjoerg           .addDef(ArgsAddrReg)
1782*da58b97aSjoerg           .addFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsStackIndex())
1783*da58b97aSjoerg           .addImm(0)
1784*da58b97aSjoerg           .addImm(0);
1785*da58b97aSjoerg 
1786*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*MIB, TII, TRI, RBI);
1787*da58b97aSjoerg 
1788*da58b97aSjoerg   MIB = BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::STRXui))
1789*da58b97aSjoerg             .addUse(ArgsAddrReg)
1790*da58b97aSjoerg             .addUse(ListReg)
1791*da58b97aSjoerg             .addImm(0)
1792*da58b97aSjoerg             .addMemOperand(*I.memoperands_begin());
1793*da58b97aSjoerg 
1794*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*MIB, TII, TRI, RBI);
1795*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
1796*da58b97aSjoerg   return true;
1797*da58b97aSjoerg }
1798*da58b97aSjoerg 
materializeLargeCMVal(MachineInstr & I,const Value * V,unsigned OpFlags)1799*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::materializeLargeCMVal(
1800*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, const Value *V, unsigned OpFlags) {
1801*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
1802*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1803*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1804*da58b97aSjoerg 
1805*da58b97aSjoerg   auto MovZ = MIB.buildInstr(AArch64::MOVZXi, {&AArch64::GPR64RegClass}, {});
1806*da58b97aSjoerg   MovZ->addOperand(MF, I.getOperand(1));
1807*da58b97aSjoerg   MovZ->getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags | AArch64II::MO_G0 |
1808*da58b97aSjoerg                                      AArch64II::MO_NC);
1809*da58b97aSjoerg   MovZ->addOperand(MF, MachineOperand::CreateImm(0));
1810*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*MovZ, TII, TRI, RBI);
1811*da58b97aSjoerg 
1812*da58b97aSjoerg   auto BuildMovK = [&](Register SrcReg, unsigned char Flags, unsigned Offset,
1813*da58b97aSjoerg                        Register ForceDstReg) {
1814*da58b97aSjoerg     Register DstReg = ForceDstReg
1815*da58b97aSjoerg                           ? ForceDstReg
1816*da58b97aSjoerg                           : MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
1817*da58b97aSjoerg     auto MovI = MIB.buildInstr(AArch64::MOVKXi).addDef(DstReg).addUse(SrcReg);
1818*da58b97aSjoerg     if (auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1819*da58b97aSjoerg       MovI->addOperand(MF, MachineOperand::CreateGA(
1820*da58b97aSjoerg                                GV, MovZ->getOperand(1).getOffset(), Flags));
1821*da58b97aSjoerg     } else {
1822*da58b97aSjoerg       MovI->addOperand(
1823*da58b97aSjoerg           MF, MachineOperand::CreateBA(cast<BlockAddress>(V),
1824*da58b97aSjoerg                                        MovZ->getOperand(1).getOffset(), Flags));
1825*da58b97aSjoerg     }
1826*da58b97aSjoerg     MovI->addOperand(MF, MachineOperand::CreateImm(Offset));
1827*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*MovI, TII, TRI, RBI);
1828*da58b97aSjoerg     return DstReg;
1829*da58b97aSjoerg   };
1830*da58b97aSjoerg   Register DstReg = BuildMovK(MovZ.getReg(0),
1831*da58b97aSjoerg                               AArch64II::MO_G1 | AArch64II::MO_NC, 16, 0);
1832*da58b97aSjoerg   DstReg = BuildMovK(DstReg, AArch64II::MO_G2 | AArch64II::MO_NC, 32, 0);
1833*da58b97aSjoerg   BuildMovK(DstReg, AArch64II::MO_G3, 48, I.getOperand(0).getReg());
1834*da58b97aSjoerg }
1835*da58b97aSjoerg 
preISelLower(MachineInstr & I)1836*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::preISelLower(MachineInstr &I) {
1837*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
1838*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1839*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1840*da58b97aSjoerg 
1841*da58b97aSjoerg   switch (I.getOpcode()) {
1842*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SHL:
1843*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ASHR:
1844*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_LSHR: {
1845*da58b97aSjoerg     // These shifts are legalized to have 64 bit shift amounts because we want
1846*da58b97aSjoerg     // to take advantage of the existing imported selection patterns that assume
1847*da58b97aSjoerg     // the immediates are s64s. However, if the shifted type is 32 bits and for
1848*da58b97aSjoerg     // some reason we receive input GMIR that has an s64 shift amount that's not
1849*da58b97aSjoerg     // a G_CONSTANT, insert a truncate so that we can still select the s32
1850*da58b97aSjoerg     // register-register variant.
1851*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
1852*da58b97aSjoerg     Register ShiftReg = I.getOperand(2).getReg();
1853*da58b97aSjoerg     const LLT ShiftTy = MRI.getType(ShiftReg);
1854*da58b97aSjoerg     const LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
1855*da58b97aSjoerg     if (SrcTy.isVector())
1856*da58b97aSjoerg       return false;
1857*da58b97aSjoerg     assert(!ShiftTy.isVector() && "unexpected vector shift ty");
1858*da58b97aSjoerg     if (SrcTy.getSizeInBits() != 32 || ShiftTy.getSizeInBits() != 64)
1859*da58b97aSjoerg       return false;
1860*da58b97aSjoerg     auto *AmtMI = MRI.getVRegDef(ShiftReg);
1861*da58b97aSjoerg     assert(AmtMI && "could not find a vreg definition for shift amount");
1862*da58b97aSjoerg     if (AmtMI->getOpcode() != TargetOpcode::G_CONSTANT) {
1863*da58b97aSjoerg       // Insert a subregister copy to implement a 64->32 trunc
1864*da58b97aSjoerg       auto Trunc = MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {SrcTy}, {})
1865*da58b97aSjoerg                        .addReg(ShiftReg, 0, AArch64::sub_32);
1866*da58b97aSjoerg       MRI.setRegBank(Trunc.getReg(0), RBI.getRegBank(AArch64::GPRRegBankID));
1867*da58b97aSjoerg       I.getOperand(2).setReg(Trunc.getReg(0));
1868*da58b97aSjoerg     }
1869*da58b97aSjoerg     return true;
1870*da58b97aSjoerg   }
1871*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_STORE: {
1872*da58b97aSjoerg     bool Changed = contractCrossBankCopyIntoStore(I, MRI);
1873*da58b97aSjoerg     MachineOperand &SrcOp = I.getOperand(0);
1874*da58b97aSjoerg     if (MRI.getType(SrcOp.getReg()).isPointer()) {
1875*da58b97aSjoerg       // Allow matching with imported patterns for stores of pointers. Unlike
1876*da58b97aSjoerg       // G_LOAD/G_PTR_ADD, we may not have selected all users. So, emit a copy
1877*da58b97aSjoerg       // and constrain.
1878*da58b97aSjoerg       auto Copy = MIB.buildCopy(LLT::scalar(64), SrcOp);
1879*da58b97aSjoerg       Register NewSrc = Copy.getReg(0);
1880*da58b97aSjoerg       SrcOp.setReg(NewSrc);
1881*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(NewSrc, AArch64::GPR64RegClass, MRI);
1882*da58b97aSjoerg       Changed = true;
1883*da58b97aSjoerg     }
1884*da58b97aSjoerg     return Changed;
1885*da58b97aSjoerg   }
1886*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_PTR_ADD:
1887*da58b97aSjoerg     return convertPtrAddToAdd(I, MRI);
1888*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_LOAD: {
1889*da58b97aSjoerg     // For scalar loads of pointers, we try to convert the dest type from p0
1890*da58b97aSjoerg     // to s64 so that our imported patterns can match. Like with the G_PTR_ADD
1891*da58b97aSjoerg     // conversion, this should be ok because all users should have been
1892*da58b97aSjoerg     // selected already, so the type doesn't matter for them.
1893*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1894*da58b97aSjoerg     const LLT DstTy = MRI.getType(DstReg);
1895*da58b97aSjoerg     if (!DstTy.isPointer())
1896*da58b97aSjoerg       return false;
1897*da58b97aSjoerg     MRI.setType(DstReg, LLT::scalar(64));
1898*da58b97aSjoerg     return true;
1899*da58b97aSjoerg   }
1900*da58b97aSjoerg   case AArch64::G_DUP: {
1901*da58b97aSjoerg     // Convert the type from p0 to s64 to help selection.
1902*da58b97aSjoerg     LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
1903*da58b97aSjoerg     if (!DstTy.getElementType().isPointer())
1904*da58b97aSjoerg       return false;
1905*da58b97aSjoerg     auto NewSrc = MIB.buildCopy(LLT::scalar(64), I.getOperand(1).getReg());
1906*da58b97aSjoerg     MRI.setType(I.getOperand(0).getReg(),
1907*da58b97aSjoerg                 DstTy.changeElementType(LLT::scalar(64)));
1908*da58b97aSjoerg     MRI.setRegClass(NewSrc.getReg(0), &AArch64::GPR64RegClass);
1909*da58b97aSjoerg     I.getOperand(1).setReg(NewSrc.getReg(0));
1910*da58b97aSjoerg     return true;
1911*da58b97aSjoerg   }
1912*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UITOFP:
1913*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SITOFP: {
1914*da58b97aSjoerg     // If both source and destination regbanks are FPR, then convert the opcode
1915*da58b97aSjoerg     // to G_SITOF so that the importer can select it to an fpr variant.
1916*da58b97aSjoerg     // Otherwise, it ends up matching an fpr/gpr variant and adding a cross-bank
1917*da58b97aSjoerg     // copy.
1918*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
1919*da58b97aSjoerg     LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
1920*da58b97aSjoerg     LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
1921*da58b97aSjoerg     if (SrcTy.isVector() || SrcTy.getSizeInBits() != DstTy.getSizeInBits())
1922*da58b97aSjoerg       return false;
1923*da58b97aSjoerg 
1924*da58b97aSjoerg     if (RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI)->getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
1925*da58b97aSjoerg       if (I.getOpcode() == TargetOpcode::G_SITOFP)
1926*da58b97aSjoerg         I.setDesc(TII.get(AArch64::G_SITOF));
1927*da58b97aSjoerg       else
1928*da58b97aSjoerg         I.setDesc(TII.get(AArch64::G_UITOF));
1929*da58b97aSjoerg       return true;
1930*da58b97aSjoerg     }
1931*da58b97aSjoerg     return false;
1932*da58b97aSjoerg   }
1933*da58b97aSjoerg   default:
1934*da58b97aSjoerg     return false;
1935*da58b97aSjoerg   }
1936*da58b97aSjoerg }
1937*da58b97aSjoerg 
1938*da58b97aSjoerg /// This lowering tries to look for G_PTR_ADD instructions and then converts
1939*da58b97aSjoerg /// them to a standard G_ADD with a COPY on the source.
1940*da58b97aSjoerg ///
1941*da58b97aSjoerg /// The motivation behind this is to expose the add semantics to the imported
1942*da58b97aSjoerg /// tablegen patterns. We shouldn't need to check for uses being loads/stores,
1943*da58b97aSjoerg /// because the selector works bottom up, uses before defs. By the time we
1944*da58b97aSjoerg /// end up trying to select a G_PTR_ADD, we should have already attempted to
1945*da58b97aSjoerg /// fold this into addressing modes and were therefore unsuccessful.
convertPtrAddToAdd(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)1946*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::convertPtrAddToAdd(
1947*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
1948*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_PTR_ADD && "Expected G_PTR_ADD");
1949*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1950*da58b97aSjoerg   Register AddOp1Reg = I.getOperand(1).getReg();
1951*da58b97aSjoerg   const LLT PtrTy = MRI.getType(DstReg);
1952*da58b97aSjoerg   if (PtrTy.getAddressSpace() != 0)
1953*da58b97aSjoerg     return false;
1954*da58b97aSjoerg 
1955*da58b97aSjoerg   const LLT CastPtrTy = PtrTy.isVector() ? LLT::vector(2, 64) : LLT::scalar(64);
1956*da58b97aSjoerg   auto PtrToInt = MIB.buildPtrToInt(CastPtrTy, AddOp1Reg);
1957*da58b97aSjoerg   // Set regbanks on the registers.
1958*da58b97aSjoerg   if (PtrTy.isVector())
1959*da58b97aSjoerg     MRI.setRegBank(PtrToInt.getReg(0), RBI.getRegBank(AArch64::FPRRegBankID));
1960*da58b97aSjoerg   else
1961*da58b97aSjoerg     MRI.setRegBank(PtrToInt.getReg(0), RBI.getRegBank(AArch64::GPRRegBankID));
1962*da58b97aSjoerg 
1963*da58b97aSjoerg   // Now turn the %dst(p0) = G_PTR_ADD %base, off into:
1964*da58b97aSjoerg   // %dst(intty) = G_ADD %intbase, off
1965*da58b97aSjoerg   I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::G_ADD));
1966*da58b97aSjoerg   MRI.setType(DstReg, CastPtrTy);
1967*da58b97aSjoerg   I.getOperand(1).setReg(PtrToInt.getReg(0));
1968*da58b97aSjoerg   if (!select(*PtrToInt)) {
1969*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to select G_PTRTOINT in convertPtrAddToAdd");
1970*da58b97aSjoerg     return false;
1971*da58b97aSjoerg   }
1972*da58b97aSjoerg 
1973*da58b97aSjoerg   // Also take the opportunity here to try to do some optimization.
1974*da58b97aSjoerg   // Try to convert this into a G_SUB if the offset is a 0-x negate idiom.
1975*da58b97aSjoerg   Register NegatedReg;
1976*da58b97aSjoerg   if (!mi_match(I.getOperand(2).getReg(), MRI, m_Neg(m_Reg(NegatedReg))))
1977*da58b97aSjoerg     return true;
1978*da58b97aSjoerg   I.getOperand(2).setReg(NegatedReg);
1979*da58b97aSjoerg   I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::G_SUB));
1980*da58b97aSjoerg   return true;
1981*da58b97aSjoerg }
1982*da58b97aSjoerg 
earlySelectSHL(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)1983*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::earlySelectSHL(MachineInstr &I,
1984*da58b97aSjoerg                                                 MachineRegisterInfo &MRI) {
1985*da58b97aSjoerg   // We try to match the immediate variant of LSL, which is actually an alias
1986*da58b97aSjoerg   // for a special case of UBFM. Otherwise, we fall back to the imported
1987*da58b97aSjoerg   // selector which will match the register variant.
1988*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_SHL && "unexpected op");
1989*da58b97aSjoerg   const auto &MO = I.getOperand(2);
1990*da58b97aSjoerg   auto VRegAndVal = getConstantVRegVal(MO.getReg(), MRI);
1991*da58b97aSjoerg   if (!VRegAndVal)
1992*da58b97aSjoerg     return false;
1993*da58b97aSjoerg 
1994*da58b97aSjoerg   const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
1995*da58b97aSjoerg   if (DstTy.isVector())
1996*da58b97aSjoerg     return false;
1997*da58b97aSjoerg   bool Is64Bit = DstTy.getSizeInBits() == 64;
1998*da58b97aSjoerg   auto Imm1Fn = Is64Bit ? selectShiftA_64(MO) : selectShiftA_32(MO);
1999*da58b97aSjoerg   auto Imm2Fn = Is64Bit ? selectShiftB_64(MO) : selectShiftB_32(MO);
2000*da58b97aSjoerg 
2001*da58b97aSjoerg   if (!Imm1Fn || !Imm2Fn)
2002*da58b97aSjoerg     return false;
2003*da58b97aSjoerg 
2004*da58b97aSjoerg   auto NewI =
2005*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(Is64Bit ? AArch64::UBFMXri : AArch64::UBFMWri,
2006*da58b97aSjoerg                      {I.getOperand(0).getReg()}, {I.getOperand(1).getReg()});
2007*da58b97aSjoerg 
2008*da58b97aSjoerg   for (auto &RenderFn : *Imm1Fn)
2009*da58b97aSjoerg     RenderFn(NewI);
2010*da58b97aSjoerg   for (auto &RenderFn : *Imm2Fn)
2011*da58b97aSjoerg     RenderFn(NewI);
2012*da58b97aSjoerg 
2013*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
2014*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(*NewI, TII, TRI, RBI);
2015*da58b97aSjoerg }
2016*da58b97aSjoerg 
contractCrossBankCopyIntoStore(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)2017*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::contractCrossBankCopyIntoStore(
2018*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
2019*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_STORE && "Expected G_STORE");
2020*da58b97aSjoerg   // If we're storing a scalar, it doesn't matter what register bank that
2021*da58b97aSjoerg   // scalar is on. All that matters is the size.
2022*da58b97aSjoerg   //
2023*da58b97aSjoerg   // So, if we see something like this (with a 32-bit scalar as an example):
2024*da58b97aSjoerg   //
2025*da58b97aSjoerg   // %x:gpr(s32) = ... something ...
2026*da58b97aSjoerg   // %y:fpr(s32) = COPY %x:gpr(s32)
2027*da58b97aSjoerg   // G_STORE %y:fpr(s32)
2028*da58b97aSjoerg   //
2029*da58b97aSjoerg   // We can fix this up into something like this:
2030*da58b97aSjoerg   //
2031*da58b97aSjoerg   // G_STORE %x:gpr(s32)
2032*da58b97aSjoerg   //
2033*da58b97aSjoerg   // And then continue the selection process normally.
2034*da58b97aSjoerg   Register DefDstReg = getSrcRegIgnoringCopies(I.getOperand(0).getReg(), MRI);
2035*da58b97aSjoerg   if (!DefDstReg.isValid())
2036*da58b97aSjoerg     return false;
2037*da58b97aSjoerg   LLT DefDstTy = MRI.getType(DefDstReg);
2038*da58b97aSjoerg   Register StoreSrcReg = I.getOperand(0).getReg();
2039*da58b97aSjoerg   LLT StoreSrcTy = MRI.getType(StoreSrcReg);
2040*da58b97aSjoerg 
2041*da58b97aSjoerg   // If we get something strange like a physical register, then we shouldn't
2042*da58b97aSjoerg   // go any further.
2043*da58b97aSjoerg   if (!DefDstTy.isValid())
2044*da58b97aSjoerg     return false;
2045*da58b97aSjoerg 
2046*da58b97aSjoerg   // Are the source and dst types the same size?
2047*da58b97aSjoerg   if (DefDstTy.getSizeInBits() != StoreSrcTy.getSizeInBits())
2048*da58b97aSjoerg     return false;
2049*da58b97aSjoerg 
2050*da58b97aSjoerg   if (RBI.getRegBank(StoreSrcReg, MRI, TRI) ==
2051*da58b97aSjoerg       RBI.getRegBank(DefDstReg, MRI, TRI))
2052*da58b97aSjoerg     return false;
2053*da58b97aSjoerg 
2054*da58b97aSjoerg   // We have a cross-bank copy, which is entering a store. Let's fold it.
2055*da58b97aSjoerg   I.getOperand(0).setReg(DefDstReg);
2056*da58b97aSjoerg   return true;
2057*da58b97aSjoerg }
2058*da58b97aSjoerg 
earlySelect(MachineInstr & I)2059*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::earlySelect(MachineInstr &I) {
2060*da58b97aSjoerg   assert(I.getParent() && "Instruction should be in a basic block!");
2061*da58b97aSjoerg   assert(I.getParent()->getParent() && "Instruction should be in a function!");
2062*da58b97aSjoerg 
2063*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
2064*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2065*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2066*da58b97aSjoerg 
2067*da58b97aSjoerg   switch (I.getOpcode()) {
2068*da58b97aSjoerg   case AArch64::G_DUP: {
2069*da58b97aSjoerg     // Before selecting a DUP instruction, check if it is better selected as a
2070*da58b97aSjoerg     // MOV or load from a constant pool.
2071*da58b97aSjoerg     Register Src = I.getOperand(1).getReg();
2072*da58b97aSjoerg     auto ValAndVReg = getConstantVRegValWithLookThrough(Src, MRI);
2073*da58b97aSjoerg     if (!ValAndVReg)
2074*da58b97aSjoerg       return false;
2075*da58b97aSjoerg     LLVMContext &Ctx = MF.getFunction().getContext();
2076*da58b97aSjoerg     Register Dst = I.getOperand(0).getReg();
2077*da58b97aSjoerg     auto *CV = ConstantDataVector::getSplat(
2078*da58b97aSjoerg         MRI.getType(Dst).getNumElements(),
2079*da58b97aSjoerg         ConstantInt::get(Type::getIntNTy(Ctx, MRI.getType(Src).getSizeInBits()),
2080*da58b97aSjoerg                          ValAndVReg->Value));
2081*da58b97aSjoerg     if (!emitConstantVector(Dst, CV, MIB, MRI))
2082*da58b97aSjoerg       return false;
2083*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2084*da58b97aSjoerg     return true;
2085*da58b97aSjoerg   }
2086*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BR: {
2087*da58b97aSjoerg     // If the branch jumps to the fallthrough block, don't bother emitting it.
2088*da58b97aSjoerg     // Only do this for -O0 for a good code size improvement, because when
2089*da58b97aSjoerg     // optimizations are enabled we want to leave this choice to
2090*da58b97aSjoerg     // MachineBlockPlacement.
2091*da58b97aSjoerg     bool EnableOpt = MF.getTarget().getOptLevel() != CodeGenOpt::None;
2092*da58b97aSjoerg     if (EnableOpt || !MBB.isLayoutSuccessor(I.getOperand(0).getMBB()))
2093*da58b97aSjoerg       return false;
2094*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2095*da58b97aSjoerg     return true;
2096*da58b97aSjoerg   }
2097*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SHL:
2098*da58b97aSjoerg     return earlySelectSHL(I, MRI);
2099*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_CONSTANT: {
2100*da58b97aSjoerg     bool IsZero = false;
2101*da58b97aSjoerg     if (I.getOperand(1).isCImm())
2102*da58b97aSjoerg       IsZero = I.getOperand(1).getCImm()->getZExtValue() == 0;
2103*da58b97aSjoerg     else if (I.getOperand(1).isImm())
2104*da58b97aSjoerg       IsZero = I.getOperand(1).getImm() == 0;
2105*da58b97aSjoerg 
2106*da58b97aSjoerg     if (!IsZero)
2107*da58b97aSjoerg       return false;
2108*da58b97aSjoerg 
2109*da58b97aSjoerg     Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2110*da58b97aSjoerg     LLT Ty = MRI.getType(DefReg);
2111*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() == 64) {
2112*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).ChangeToRegister(AArch64::XZR, false);
2113*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(DefReg, AArch64::GPR64RegClass, MRI);
2114*da58b97aSjoerg     } else if (Ty.getSizeInBits() == 32) {
2115*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).ChangeToRegister(AArch64::WZR, false);
2116*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(DefReg, AArch64::GPR32RegClass, MRI);
2117*da58b97aSjoerg     } else
2118*da58b97aSjoerg       return false;
2119*da58b97aSjoerg 
2120*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::COPY));
2121*da58b97aSjoerg     return true;
2122*da58b97aSjoerg   }
2123*da58b97aSjoerg 
2124*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ADD: {
2125*da58b97aSjoerg     // Check if this is being fed by a G_ICMP on either side.
2126*da58b97aSjoerg     //
2127*da58b97aSjoerg     // (cmp pred, x, y) + z
2128*da58b97aSjoerg     //
2129*da58b97aSjoerg     // In the above case, when the cmp is true, we increment z by 1. So, we can
2130*da58b97aSjoerg     // fold the add into the cset for the cmp by using cinc.
2131*da58b97aSjoerg     //
2132*da58b97aSjoerg     // FIXME: This would probably be a lot nicer in PostLegalizerLowering.
2133*da58b97aSjoerg     Register X = I.getOperand(1).getReg();
2134*da58b97aSjoerg 
2135*da58b97aSjoerg     // Only handle scalars. Scalar G_ICMP is only legal for s32, so bail out
2136*da58b97aSjoerg     // early if we see it.
2137*da58b97aSjoerg     LLT Ty = MRI.getType(X);
2138*da58b97aSjoerg     if (Ty.isVector() || Ty.getSizeInBits() != 32)
2139*da58b97aSjoerg       return false;
2140*da58b97aSjoerg 
2141*da58b97aSjoerg     Register CmpReg = I.getOperand(2).getReg();
2142*da58b97aSjoerg     MachineInstr *Cmp = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_ICMP, CmpReg, MRI);
2143*da58b97aSjoerg     if (!Cmp) {
2144*da58b97aSjoerg       std::swap(X, CmpReg);
2145*da58b97aSjoerg       Cmp = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_ICMP, CmpReg, MRI);
2146*da58b97aSjoerg       if (!Cmp)
2147*da58b97aSjoerg         return false;
2148*da58b97aSjoerg     }
2149*da58b97aSjoerg     auto Pred =
2150*da58b97aSjoerg         static_cast<CmpInst::Predicate>(Cmp->getOperand(1).getPredicate());
2151*da58b97aSjoerg     emitIntegerCompare(Cmp->getOperand(2), Cmp->getOperand(3),
2152*da58b97aSjoerg                        Cmp->getOperand(1), MIB);
2153*da58b97aSjoerg     emitCSetForICMP(I.getOperand(0).getReg(), Pred, MIB, X);
2154*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2155*da58b97aSjoerg     return true;
2156*da58b97aSjoerg   }
2157*da58b97aSjoerg   default:
2158*da58b97aSjoerg     return false;
2159*da58b97aSjoerg   }
2160*da58b97aSjoerg }
2161*da58b97aSjoerg 
select(MachineInstr & I)2162*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::select(MachineInstr &I) {
2163*da58b97aSjoerg   assert(I.getParent() && "Instruction should be in a basic block!");
2164*da58b97aSjoerg   assert(I.getParent()->getParent() && "Instruction should be in a function!");
2165*da58b97aSjoerg 
2166*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
2167*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2168*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2169*da58b97aSjoerg 
2170*da58b97aSjoerg   const AArch64Subtarget *Subtarget =
2171*da58b97aSjoerg       &static_cast<const AArch64Subtarget &>(MF.getSubtarget());
2172*da58b97aSjoerg   if (Subtarget->requiresStrictAlign()) {
2173*da58b97aSjoerg     // We don't support this feature yet.
2174*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "AArch64 GISel does not support strict-align yet\n");
2175*da58b97aSjoerg     return false;
2176*da58b97aSjoerg   }
2177*da58b97aSjoerg 
2178*da58b97aSjoerg   MIB.setInstrAndDebugLoc(I);
2179*da58b97aSjoerg 
2180*da58b97aSjoerg   unsigned Opcode = I.getOpcode();
2181*da58b97aSjoerg   // G_PHI requires same handling as PHI
2182*da58b97aSjoerg   if (!I.isPreISelOpcode() || Opcode == TargetOpcode::G_PHI) {
2183*da58b97aSjoerg     // Certain non-generic instructions also need some special handling.
2184*da58b97aSjoerg 
2185*da58b97aSjoerg     if (Opcode ==  TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD)
2186*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2187*da58b97aSjoerg 
2188*da58b97aSjoerg     if (Opcode == TargetOpcode::PHI || Opcode == TargetOpcode::G_PHI) {
2189*da58b97aSjoerg       const Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2190*da58b97aSjoerg       const LLT DefTy = MRI.getType(DefReg);
2191*da58b97aSjoerg 
2192*da58b97aSjoerg       const RegClassOrRegBank &RegClassOrBank =
2193*da58b97aSjoerg         MRI.getRegClassOrRegBank(DefReg);
2194*da58b97aSjoerg 
2195*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *DefRC
2196*da58b97aSjoerg         = RegClassOrBank.dyn_cast<const TargetRegisterClass *>();
2197*da58b97aSjoerg       if (!DefRC) {
2198*da58b97aSjoerg         if (!DefTy.isValid()) {
2199*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "PHI operand has no type, not a gvreg?\n");
2200*da58b97aSjoerg           return false;
2201*da58b97aSjoerg         }
2202*da58b97aSjoerg         const RegisterBank &RB = *RegClassOrBank.get<const RegisterBank *>();
2203*da58b97aSjoerg         DefRC = getRegClassForTypeOnBank(DefTy, RB, RBI);
2204*da58b97aSjoerg         if (!DefRC) {
2205*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "PHI operand has unexpected size/bank\n");
2206*da58b97aSjoerg           return false;
2207*da58b97aSjoerg         }
2208*da58b97aSjoerg       }
2209*da58b97aSjoerg 
2210*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::PHI));
2211*da58b97aSjoerg 
2212*da58b97aSjoerg       return RBI.constrainGenericRegister(DefReg, *DefRC, MRI);
2213*da58b97aSjoerg     }
2214*da58b97aSjoerg 
2215*da58b97aSjoerg     if (I.isCopy())
2216*da58b97aSjoerg       return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
2217*da58b97aSjoerg 
2218*da58b97aSjoerg     return true;
2219*da58b97aSjoerg   }
2220*da58b97aSjoerg 
2221*da58b97aSjoerg 
2222*da58b97aSjoerg   if (I.getNumOperands() != I.getNumExplicitOperands()) {
2223*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(
2224*da58b97aSjoerg         dbgs() << "Generic instruction has unexpected implicit operands\n");
2225*da58b97aSjoerg     return false;
2226*da58b97aSjoerg   }
2227*da58b97aSjoerg 
2228*da58b97aSjoerg   // Try to do some lowering before we start instruction selecting. These
2229*da58b97aSjoerg   // lowerings are purely transformations on the input G_MIR and so selection
2230*da58b97aSjoerg   // must continue after any modification of the instruction.
2231*da58b97aSjoerg   if (preISelLower(I)) {
2232*da58b97aSjoerg     Opcode = I.getOpcode(); // The opcode may have been modified, refresh it.
2233*da58b97aSjoerg   }
2234*da58b97aSjoerg 
2235*da58b97aSjoerg   // There may be patterns where the importer can't deal with them optimally,
2236*da58b97aSjoerg   // but does select it to a suboptimal sequence so our custom C++ selection
2237*da58b97aSjoerg   // code later never has a chance to work on it. Therefore, we have an early
2238*da58b97aSjoerg   // selection attempt here to give priority to certain selection routines
2239*da58b97aSjoerg   // over the imported ones.
2240*da58b97aSjoerg   if (earlySelect(I))
2241*da58b97aSjoerg     return true;
2242*da58b97aSjoerg 
2243*da58b97aSjoerg   if (selectImpl(I, *CoverageInfo))
2244*da58b97aSjoerg     return true;
2245*da58b97aSjoerg 
2246*da58b97aSjoerg   LLT Ty =
2247*da58b97aSjoerg       I.getOperand(0).isReg() ? MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()) : LLT{};
2248*da58b97aSjoerg 
2249*da58b97aSjoerg   switch (Opcode) {
2250*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SBFX:
2251*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UBFX: {
2252*da58b97aSjoerg     static const unsigned OpcTable[2][2] = {
2253*da58b97aSjoerg         {AArch64::UBFMWri, AArch64::UBFMXri},
2254*da58b97aSjoerg         {AArch64::SBFMWri, AArch64::SBFMXri}};
2255*da58b97aSjoerg     bool IsSigned = Opcode == TargetOpcode::G_SBFX;
2256*da58b97aSjoerg     unsigned Size = Ty.getSizeInBits();
2257*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = OpcTable[IsSigned][Size == 64];
2258*da58b97aSjoerg     auto Cst1 =
2259*da58b97aSjoerg         getConstantVRegValWithLookThrough(I.getOperand(2).getReg(), MRI);
2260*da58b97aSjoerg     assert(Cst1 && "Should have gotten a constant for src 1?");
2261*da58b97aSjoerg     auto Cst2 =
2262*da58b97aSjoerg         getConstantVRegValWithLookThrough(I.getOperand(3).getReg(), MRI);
2263*da58b97aSjoerg     assert(Cst2 && "Should have gotten a constant for src 2?");
2264*da58b97aSjoerg     auto LSB = Cst1->Value.getZExtValue();
2265*da58b97aSjoerg     auto Width = Cst2->Value.getZExtValue();
2266*da58b97aSjoerg     auto BitfieldInst =
2267*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(Opc, {I.getOperand(0)}, {I.getOperand(1)})
2268*da58b97aSjoerg             .addImm(LSB)
2269*da58b97aSjoerg             .addImm(LSB + Width - 1);
2270*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2271*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(*BitfieldInst, TII, TRI, RBI);
2272*da58b97aSjoerg   }
2273*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BRCOND:
2274*da58b97aSjoerg     return selectCompareBranch(I, MF, MRI);
2275*da58b97aSjoerg 
2276*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BRINDIRECT: {
2277*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(AArch64::BR));
2278*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2279*da58b97aSjoerg   }
2280*da58b97aSjoerg 
2281*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BRJT:
2282*da58b97aSjoerg     return selectBrJT(I, MRI);
2283*da58b97aSjoerg 
2284*da58b97aSjoerg   case AArch64::G_ADD_LOW: {
2285*da58b97aSjoerg     // This op may have been separated from it's ADRP companion by the localizer
2286*da58b97aSjoerg     // or some other code motion pass. Given that many CPUs will try to
2287*da58b97aSjoerg     // macro fuse these operations anyway, select this into a MOVaddr pseudo
2288*da58b97aSjoerg     // which will later be expanded into an ADRP+ADD pair after scheduling.
2289*da58b97aSjoerg     MachineInstr *BaseMI = MRI.getVRegDef(I.getOperand(1).getReg());
2290*da58b97aSjoerg     if (BaseMI->getOpcode() != AArch64::ADRP) {
2291*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::ADDXri));
2292*da58b97aSjoerg       I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2293*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2294*da58b97aSjoerg     }
2295*da58b97aSjoerg     assert(TM.getCodeModel() == CodeModel::Small &&
2296*da58b97aSjoerg            "Expected small code model");
2297*da58b97aSjoerg     auto Op1 = BaseMI->getOperand(1);
2298*da58b97aSjoerg     auto Op2 = I.getOperand(2);
2299*da58b97aSjoerg     auto MovAddr = MIB.buildInstr(AArch64::MOVaddr, {I.getOperand(0)}, {})
2300*da58b97aSjoerg                        .addGlobalAddress(Op1.getGlobal(), Op1.getOffset(),
2301*da58b97aSjoerg                                          Op1.getTargetFlags())
2302*da58b97aSjoerg                        .addGlobalAddress(Op2.getGlobal(), Op2.getOffset(),
2303*da58b97aSjoerg                                          Op2.getTargetFlags());
2304*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2305*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(*MovAddr, TII, TRI, RBI);
2306*da58b97aSjoerg   }
2307*da58b97aSjoerg 
2308*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BSWAP: {
2309*da58b97aSjoerg     // Handle vector types for G_BSWAP directly.
2310*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
2311*da58b97aSjoerg     LLT DstTy = MRI.getType(DstReg);
2312*da58b97aSjoerg 
2313*da58b97aSjoerg     // We should only get vector types here; everything else is handled by the
2314*da58b97aSjoerg     // importer right now.
2315*da58b97aSjoerg     if (!DstTy.isVector() || DstTy.getSizeInBits() > 128) {
2316*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Dst type for G_BSWAP currently unsupported.\n");
2317*da58b97aSjoerg       return false;
2318*da58b97aSjoerg     }
2319*da58b97aSjoerg 
2320*da58b97aSjoerg     // Only handle 4 and 2 element vectors for now.
2321*da58b97aSjoerg     // TODO: 16-bit elements.
2322*da58b97aSjoerg     unsigned NumElts = DstTy.getNumElements();
2323*da58b97aSjoerg     if (NumElts != 4 && NumElts != 2) {
2324*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported number of elements for G_BSWAP.\n");
2325*da58b97aSjoerg       return false;
2326*da58b97aSjoerg     }
2327*da58b97aSjoerg 
2328*da58b97aSjoerg     // Choose the correct opcode for the supported types. Right now, that's
2329*da58b97aSjoerg     // v2s32, v4s32, and v2s64.
2330*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = 0;
2331*da58b97aSjoerg     unsigned EltSize = DstTy.getElementType().getSizeInBits();
2332*da58b97aSjoerg     if (EltSize == 32)
2333*da58b97aSjoerg       Opc = (DstTy.getNumElements() == 2) ? AArch64::REV32v8i8
2334*da58b97aSjoerg                                           : AArch64::REV32v16i8;
2335*da58b97aSjoerg     else if (EltSize == 64)
2336*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::REV64v16i8;
2337*da58b97aSjoerg 
2338*da58b97aSjoerg     // We should always get something by the time we get here...
2339*da58b97aSjoerg     assert(Opc != 0 && "Didn't get an opcode for G_BSWAP?");
2340*da58b97aSjoerg 
2341*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(Opc));
2342*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2343*da58b97aSjoerg   }
2344*da58b97aSjoerg 
2345*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FCONSTANT:
2346*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_CONSTANT: {
2347*da58b97aSjoerg     const bool isFP = Opcode == TargetOpcode::G_FCONSTANT;
2348*da58b97aSjoerg 
2349*da58b97aSjoerg     const LLT s8 = LLT::scalar(8);
2350*da58b97aSjoerg     const LLT s16 = LLT::scalar(16);
2351*da58b97aSjoerg     const LLT s32 = LLT::scalar(32);
2352*da58b97aSjoerg     const LLT s64 = LLT::scalar(64);
2353*da58b97aSjoerg     const LLT s128 = LLT::scalar(128);
2354*da58b97aSjoerg     const LLT p0 = LLT::pointer(0, 64);
2355*da58b97aSjoerg 
2356*da58b97aSjoerg     const Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2357*da58b97aSjoerg     const LLT DefTy = MRI.getType(DefReg);
2358*da58b97aSjoerg     const unsigned DefSize = DefTy.getSizeInBits();
2359*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
2360*da58b97aSjoerg 
2361*da58b97aSjoerg     // FIXME: Redundant check, but even less readable when factored out.
2362*da58b97aSjoerg     if (isFP) {
2363*da58b97aSjoerg       if (Ty != s32 && Ty != s64 && Ty != s128) {
2364*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize FP " << Ty
2365*da58b97aSjoerg                           << " constant, expected: " << s32 << " or " << s64
2366*da58b97aSjoerg                           << " or " << s128 << '\n');
2367*da58b97aSjoerg         return false;
2368*da58b97aSjoerg       }
2369*da58b97aSjoerg 
2370*da58b97aSjoerg       if (RB.getID() != AArch64::FPRRegBankID) {
2371*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize FP " << Ty
2372*da58b97aSjoerg                           << " constant on bank: " << RB
2373*da58b97aSjoerg                           << ", expected: FPR\n");
2374*da58b97aSjoerg         return false;
2375*da58b97aSjoerg       }
2376*da58b97aSjoerg 
2377*da58b97aSjoerg       // The case when we have 0.0 is covered by tablegen. Reject it here so we
2378*da58b97aSjoerg       // can be sure tablegen works correctly and isn't rescued by this code.
2379*da58b97aSjoerg       // 0.0 is not covered by tablegen for FP128. So we will handle this
2380*da58b97aSjoerg       // scenario in the code here.
2381*da58b97aSjoerg       if (DefSize != 128 && I.getOperand(1).getFPImm()->isExactlyValue(0.0))
2382*da58b97aSjoerg         return false;
2383*da58b97aSjoerg     } else {
2384*da58b97aSjoerg       // s32 and s64 are covered by tablegen.
2385*da58b97aSjoerg       if (Ty != p0 && Ty != s8 && Ty != s16) {
2386*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize integer " << Ty
2387*da58b97aSjoerg                           << " constant, expected: " << s32 << ", " << s64
2388*da58b97aSjoerg                           << ", or " << p0 << '\n');
2389*da58b97aSjoerg         return false;
2390*da58b97aSjoerg       }
2391*da58b97aSjoerg 
2392*da58b97aSjoerg       if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
2393*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize integer " << Ty
2394*da58b97aSjoerg                           << " constant on bank: " << RB
2395*da58b97aSjoerg                           << ", expected: GPR\n");
2396*da58b97aSjoerg         return false;
2397*da58b97aSjoerg       }
2398*da58b97aSjoerg     }
2399*da58b97aSjoerg 
2400*da58b97aSjoerg     // We allow G_CONSTANT of types < 32b.
2401*da58b97aSjoerg     const unsigned MovOpc =
2402*da58b97aSjoerg         DefSize == 64 ? AArch64::MOVi64imm : AArch64::MOVi32imm;
2403*da58b97aSjoerg 
2404*da58b97aSjoerg     if (isFP) {
2405*da58b97aSjoerg       // Either emit a FMOV, or emit a copy to emit a normal mov.
2406*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass &GPRRC =
2407*da58b97aSjoerg           DefSize == 32 ? AArch64::GPR32RegClass : AArch64::GPR64RegClass;
2408*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass &FPRRC =
2409*da58b97aSjoerg           DefSize == 32 ? AArch64::FPR32RegClass
2410*da58b97aSjoerg                         : (DefSize == 64 ? AArch64::FPR64RegClass
2411*da58b97aSjoerg                                          : AArch64::FPR128RegClass);
2412*da58b97aSjoerg 
2413*da58b97aSjoerg       // For 64b values, emit a constant pool load instead.
2414*da58b97aSjoerg       // For s32, use a cp load if we have optsize/minsize.
2415*da58b97aSjoerg       if (DefSize == 64 || DefSize == 128 ||
2416*da58b97aSjoerg           (DefSize == 32 && shouldOptForSize(&MF))) {
2417*da58b97aSjoerg         auto *FPImm = I.getOperand(1).getFPImm();
2418*da58b97aSjoerg         auto *LoadMI = emitLoadFromConstantPool(FPImm, MIB);
2419*da58b97aSjoerg         if (!LoadMI) {
2420*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to load double constant pool entry\n");
2421*da58b97aSjoerg           return false;
2422*da58b97aSjoerg         }
2423*da58b97aSjoerg         MIB.buildCopy({DefReg}, {LoadMI->getOperand(0).getReg()});
2424*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
2425*da58b97aSjoerg         return RBI.constrainGenericRegister(DefReg, FPRRC, MRI);
2426*da58b97aSjoerg       }
2427*da58b97aSjoerg 
2428*da58b97aSjoerg       // Nope. Emit a copy and use a normal mov instead.
2429*da58b97aSjoerg       const Register DefGPRReg = MRI.createVirtualRegister(&GPRRC);
2430*da58b97aSjoerg       MachineOperand &RegOp = I.getOperand(0);
2431*da58b97aSjoerg       RegOp.setReg(DefGPRReg);
2432*da58b97aSjoerg       MIB.setInsertPt(MIB.getMBB(), std::next(I.getIterator()));
2433*da58b97aSjoerg       MIB.buildCopy({DefReg}, {DefGPRReg});
2434*da58b97aSjoerg 
2435*da58b97aSjoerg       if (!RBI.constrainGenericRegister(DefReg, FPRRC, MRI)) {
2436*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_FCONSTANT def operand\n");
2437*da58b97aSjoerg         return false;
2438*da58b97aSjoerg       }
2439*da58b97aSjoerg 
2440*da58b97aSjoerg       MachineOperand &ImmOp = I.getOperand(1);
2441*da58b97aSjoerg       // FIXME: Is going through int64_t always correct?
2442*da58b97aSjoerg       ImmOp.ChangeToImmediate(
2443*da58b97aSjoerg           ImmOp.getFPImm()->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
2444*da58b97aSjoerg     } else if (I.getOperand(1).isCImm()) {
2445*da58b97aSjoerg       uint64_t Val = I.getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
2446*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).ChangeToImmediate(Val);
2447*da58b97aSjoerg     } else if (I.getOperand(1).isImm()) {
2448*da58b97aSjoerg       uint64_t Val = I.getOperand(1).getImm();
2449*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).ChangeToImmediate(Val);
2450*da58b97aSjoerg     }
2451*da58b97aSjoerg 
2452*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(MovOpc));
2453*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2454*da58b97aSjoerg     return true;
2455*da58b97aSjoerg   }
2456*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_EXTRACT: {
2457*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
2458*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
2459*da58b97aSjoerg     LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
2460*da58b97aSjoerg     LLT DstTy = MRI.getType(DstReg);
2461*da58b97aSjoerg     (void)DstTy;
2462*da58b97aSjoerg     unsigned SrcSize = SrcTy.getSizeInBits();
2463*da58b97aSjoerg 
2464*da58b97aSjoerg     if (SrcTy.getSizeInBits() > 64) {
2465*da58b97aSjoerg       // This should be an extract of an s128, which is like a vector extract.
2466*da58b97aSjoerg       if (SrcTy.getSizeInBits() != 128)
2467*da58b97aSjoerg         return false;
2468*da58b97aSjoerg       // Only support extracting 64 bits from an s128 at the moment.
2469*da58b97aSjoerg       if (DstTy.getSizeInBits() != 64)
2470*da58b97aSjoerg         return false;
2471*da58b97aSjoerg 
2472*da58b97aSjoerg       unsigned Offset = I.getOperand(2).getImm();
2473*da58b97aSjoerg       if (Offset % 64 != 0)
2474*da58b97aSjoerg         return false;
2475*da58b97aSjoerg 
2476*da58b97aSjoerg       // Check we have the right regbank always.
2477*da58b97aSjoerg       const RegisterBank &SrcRB = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
2478*da58b97aSjoerg       const RegisterBank &DstRB = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
2479*da58b97aSjoerg       assert(SrcRB.getID() == DstRB.getID() && "Wrong extract regbank!");
2480*da58b97aSjoerg 
2481*da58b97aSjoerg       if (SrcRB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
2482*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {DstReg}, {})
2483*da58b97aSjoerg             .addUse(SrcReg, 0, Offset == 0 ? AArch64::sube64 : AArch64::subo64);
2484*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
2485*da58b97aSjoerg         return true;
2486*da58b97aSjoerg       }
2487*da58b97aSjoerg 
2488*da58b97aSjoerg       // Emit the same code as a vector extract.
2489*da58b97aSjoerg       // Offset must be a multiple of 64.
2490*da58b97aSjoerg       unsigned LaneIdx = Offset / 64;
2491*da58b97aSjoerg       MachineInstr *Extract = emitExtractVectorElt(
2492*da58b97aSjoerg           DstReg, DstRB, LLT::scalar(64), SrcReg, LaneIdx, MIB);
2493*da58b97aSjoerg       if (!Extract)
2494*da58b97aSjoerg         return false;
2495*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
2496*da58b97aSjoerg       return true;
2497*da58b97aSjoerg     }
2498*da58b97aSjoerg 
2499*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(SrcSize == 64 ? AArch64::UBFMXri : AArch64::UBFMWri));
2500*da58b97aSjoerg     MachineInstrBuilder(MF, I).addImm(I.getOperand(2).getImm() +
2501*da58b97aSjoerg                                       Ty.getSizeInBits() - 1);
2502*da58b97aSjoerg 
2503*da58b97aSjoerg     if (SrcSize < 64) {
2504*da58b97aSjoerg       assert(SrcSize == 32 && DstTy.getSizeInBits() == 16 &&
2505*da58b97aSjoerg              "unexpected G_EXTRACT types");
2506*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2507*da58b97aSjoerg     }
2508*da58b97aSjoerg 
2509*da58b97aSjoerg     DstReg = MRI.createGenericVirtualRegister(LLT::scalar(64));
2510*da58b97aSjoerg     MIB.setInsertPt(MIB.getMBB(), std::next(I.getIterator()));
2511*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {I.getOperand(0).getReg()}, {})
2512*da58b97aSjoerg         .addReg(DstReg, 0, AArch64::sub_32);
2513*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(0).getReg(),
2514*da58b97aSjoerg                                  AArch64::GPR32RegClass, MRI);
2515*da58b97aSjoerg     I.getOperand(0).setReg(DstReg);
2516*da58b97aSjoerg 
2517*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2518*da58b97aSjoerg   }
2519*da58b97aSjoerg 
2520*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INSERT: {
2521*da58b97aSjoerg     LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg());
2522*da58b97aSjoerg     LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
2523*da58b97aSjoerg     unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
2524*da58b97aSjoerg     // Larger inserts are vectors, same-size ones should be something else by
2525*da58b97aSjoerg     // now (split up or turned into COPYs).
2526*da58b97aSjoerg     if (Ty.getSizeInBits() > 64 || SrcTy.getSizeInBits() > 32)
2527*da58b97aSjoerg       return false;
2528*da58b97aSjoerg 
2529*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(DstSize == 64 ? AArch64::BFMXri : AArch64::BFMWri));
2530*da58b97aSjoerg     unsigned LSB = I.getOperand(3).getImm();
2531*da58b97aSjoerg     unsigned Width = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg()).getSizeInBits();
2532*da58b97aSjoerg     I.getOperand(3).setImm((DstSize - LSB) % DstSize);
2533*da58b97aSjoerg     MachineInstrBuilder(MF, I).addImm(Width - 1);
2534*da58b97aSjoerg 
2535*da58b97aSjoerg     if (DstSize < 64) {
2536*da58b97aSjoerg       assert(DstSize == 32 && SrcTy.getSizeInBits() == 16 &&
2537*da58b97aSjoerg              "unexpected G_INSERT types");
2538*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2539*da58b97aSjoerg     }
2540*da58b97aSjoerg 
2541*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = MRI.createGenericVirtualRegister(LLT::scalar(64));
2542*da58b97aSjoerg     BuildMI(MBB, I.getIterator(), I.getDebugLoc(),
2543*da58b97aSjoerg             TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
2544*da58b97aSjoerg         .addDef(SrcReg)
2545*da58b97aSjoerg         .addImm(0)
2546*da58b97aSjoerg         .addUse(I.getOperand(2).getReg())
2547*da58b97aSjoerg         .addImm(AArch64::sub_32);
2548*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(2).getReg(),
2549*da58b97aSjoerg                                  AArch64::GPR32RegClass, MRI);
2550*da58b97aSjoerg     I.getOperand(2).setReg(SrcReg);
2551*da58b97aSjoerg 
2552*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2553*da58b97aSjoerg   }
2554*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FRAME_INDEX: {
2555*da58b97aSjoerg     // allocas and G_FRAME_INDEX are only supported in addrspace(0).
2556*da58b97aSjoerg     if (Ty != LLT::pointer(0, 64)) {
2557*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_FRAME_INDEX pointer has type: " << Ty
2558*da58b97aSjoerg                         << ", expected: " << LLT::pointer(0, 64) << '\n');
2559*da58b97aSjoerg       return false;
2560*da58b97aSjoerg     }
2561*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(AArch64::ADDXri));
2562*da58b97aSjoerg 
2563*da58b97aSjoerg     // MOs for a #0 shifted immediate.
2564*da58b97aSjoerg     I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2565*da58b97aSjoerg     I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2566*da58b97aSjoerg 
2567*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2568*da58b97aSjoerg   }
2569*da58b97aSjoerg 
2570*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_GLOBAL_VALUE: {
2571*da58b97aSjoerg     auto GV = I.getOperand(1).getGlobal();
2572*da58b97aSjoerg     if (GV->isThreadLocal())
2573*da58b97aSjoerg       return selectTLSGlobalValue(I, MRI);
2574*da58b97aSjoerg 
2575*da58b97aSjoerg     unsigned OpFlags = STI.ClassifyGlobalReference(GV, TM);
2576*da58b97aSjoerg     if (OpFlags & AArch64II::MO_GOT) {
2577*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::LOADgot));
2578*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags);
2579*da58b97aSjoerg     } else if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2580*da58b97aSjoerg       // Materialize the global using movz/movk instructions.
2581*da58b97aSjoerg       materializeLargeCMVal(I, GV, OpFlags);
2582*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
2583*da58b97aSjoerg       return true;
2584*da58b97aSjoerg     } else if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Tiny) {
2585*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::ADR));
2586*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags);
2587*da58b97aSjoerg     } else {
2588*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::MOVaddr));
2589*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags | AArch64II::MO_PAGE);
2590*da58b97aSjoerg       MachineInstrBuilder MIB(MF, I);
2591*da58b97aSjoerg       MIB.addGlobalAddress(GV, I.getOperand(1).getOffset(),
2592*da58b97aSjoerg                            OpFlags | AArch64II::MO_PAGEOFF | AArch64II::MO_NC);
2593*da58b97aSjoerg     }
2594*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2595*da58b97aSjoerg   }
2596*da58b97aSjoerg 
2597*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ZEXTLOAD:
2598*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_LOAD:
2599*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_STORE: {
2600*da58b97aSjoerg     bool IsZExtLoad = I.getOpcode() == TargetOpcode::G_ZEXTLOAD;
2601*da58b97aSjoerg     LLT PtrTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
2602*da58b97aSjoerg 
2603*da58b97aSjoerg     if (PtrTy != LLT::pointer(0, 64)) {
2604*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Load/Store pointer has type: " << PtrTy
2605*da58b97aSjoerg                         << ", expected: " << LLT::pointer(0, 64) << '\n');
2606*da58b97aSjoerg       return false;
2607*da58b97aSjoerg     }
2608*da58b97aSjoerg 
2609*da58b97aSjoerg     auto &MemOp = **I.memoperands_begin();
2610*da58b97aSjoerg     uint64_t MemSizeInBytes = MemOp.getSize();
2611*da58b97aSjoerg     unsigned MemSizeInBits = MemSizeInBytes * 8;
2612*da58b97aSjoerg     AtomicOrdering Order = MemOp.getOrdering();
2613*da58b97aSjoerg 
2614*da58b97aSjoerg     // Need special instructions for atomics that affect ordering.
2615*da58b97aSjoerg     if (Order != AtomicOrdering::NotAtomic &&
2616*da58b97aSjoerg         Order != AtomicOrdering::Unordered &&
2617*da58b97aSjoerg         Order != AtomicOrdering::Monotonic)
2618*da58b97aSjoerg       return false;
2619*da58b97aSjoerg 
2620*da58b97aSjoerg #ifndef NDEBUG
2621*da58b97aSjoerg     const Register PtrReg = I.getOperand(1).getReg();
2622*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &PtrRB = *RBI.getRegBank(PtrReg, MRI, TRI);
2623*da58b97aSjoerg     // Sanity-check the pointer register.
2624*da58b97aSjoerg     assert(PtrRB.getID() == AArch64::GPRRegBankID &&
2625*da58b97aSjoerg            "Load/Store pointer operand isn't a GPR");
2626*da58b97aSjoerg     assert(MRI.getType(PtrReg).isPointer() &&
2627*da58b97aSjoerg            "Load/Store pointer operand isn't a pointer");
2628*da58b97aSjoerg #endif
2629*da58b97aSjoerg 
2630*da58b97aSjoerg     const Register ValReg = I.getOperand(0).getReg();
2631*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(ValReg, MRI, TRI);
2632*da58b97aSjoerg 
2633*da58b97aSjoerg     // Helper lambda for partially selecting I. Either returns the original
2634*da58b97aSjoerg     // instruction with an updated opcode, or a new instruction.
2635*da58b97aSjoerg     auto SelectLoadStoreAddressingMode = [&]() -> MachineInstr * {
2636*da58b97aSjoerg       bool IsStore = I.getOpcode() == TargetOpcode::G_STORE;
2637*da58b97aSjoerg       const unsigned NewOpc =
2638*da58b97aSjoerg           selectLoadStoreUIOp(I.getOpcode(), RB.getID(), MemSizeInBits);
2639*da58b97aSjoerg       if (NewOpc == I.getOpcode())
2640*da58b97aSjoerg         return nullptr;
2641*da58b97aSjoerg       // Check if we can fold anything into the addressing mode.
2642*da58b97aSjoerg       auto AddrModeFns =
2643*da58b97aSjoerg           selectAddrModeIndexed(I.getOperand(1), MemSizeInBytes);
2644*da58b97aSjoerg       if (!AddrModeFns) {
2645*da58b97aSjoerg         // Can't fold anything. Use the original instruction.
2646*da58b97aSjoerg         I.setDesc(TII.get(NewOpc));
2647*da58b97aSjoerg         I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2648*da58b97aSjoerg         return &I;
2649*da58b97aSjoerg       }
2650*da58b97aSjoerg 
2651*da58b97aSjoerg       // Folded something. Create a new instruction and return it.
2652*da58b97aSjoerg       auto NewInst = MIB.buildInstr(NewOpc, {}, {}, I.getFlags());
2653*da58b97aSjoerg       IsStore ? NewInst.addUse(ValReg) : NewInst.addDef(ValReg);
2654*da58b97aSjoerg       NewInst.cloneMemRefs(I);
2655*da58b97aSjoerg       for (auto &Fn : *AddrModeFns)
2656*da58b97aSjoerg         Fn(NewInst);
2657*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
2658*da58b97aSjoerg       return &*NewInst;
2659*da58b97aSjoerg     };
2660*da58b97aSjoerg 
2661*da58b97aSjoerg     MachineInstr *LoadStore = SelectLoadStoreAddressingMode();
2662*da58b97aSjoerg     if (!LoadStore)
2663*da58b97aSjoerg       return false;
2664*da58b97aSjoerg 
2665*da58b97aSjoerg     // If we're storing a 0, use WZR/XZR.
2666*da58b97aSjoerg     if (Opcode == TargetOpcode::G_STORE) {
2667*da58b97aSjoerg       auto CVal = getConstantVRegValWithLookThrough(
2668*da58b97aSjoerg           LoadStore->getOperand(0).getReg(), MRI, /*LookThroughInstrs = */ true,
2669*da58b97aSjoerg           /*HandleFConstants = */ false);
2670*da58b97aSjoerg       if (CVal && CVal->Value == 0) {
2671*da58b97aSjoerg         switch (LoadStore->getOpcode()) {
2672*da58b97aSjoerg         case AArch64::STRWui:
2673*da58b97aSjoerg         case AArch64::STRHHui:
2674*da58b97aSjoerg         case AArch64::STRBBui:
2675*da58b97aSjoerg           LoadStore->getOperand(0).setReg(AArch64::WZR);
2676*da58b97aSjoerg           break;
2677*da58b97aSjoerg         case AArch64::STRXui:
2678*da58b97aSjoerg           LoadStore->getOperand(0).setReg(AArch64::XZR);
2679*da58b97aSjoerg           break;
2680*da58b97aSjoerg         }
2681*da58b97aSjoerg       }
2682*da58b97aSjoerg     }
2683*da58b97aSjoerg 
2684*da58b97aSjoerg     if (IsZExtLoad) {
2685*da58b97aSjoerg       // The zextload from a smaller type to i32 should be handled by the
2686*da58b97aSjoerg       // importer.
2687*da58b97aSjoerg       if (MRI.getType(LoadStore->getOperand(0).getReg()).getSizeInBits() != 64)
2688*da58b97aSjoerg         return false;
2689*da58b97aSjoerg       // If we have a ZEXTLOAD then change the load's type to be a narrower reg
2690*da58b97aSjoerg       // and zero_extend with SUBREG_TO_REG.
2691*da58b97aSjoerg       Register LdReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR32RegClass);
2692*da58b97aSjoerg       Register DstReg = LoadStore->getOperand(0).getReg();
2693*da58b97aSjoerg       LoadStore->getOperand(0).setReg(LdReg);
2694*da58b97aSjoerg 
2695*da58b97aSjoerg       MIB.setInsertPt(MIB.getMBB(), std::next(LoadStore->getIterator()));
2696*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(AArch64::SUBREG_TO_REG, {DstReg}, {})
2697*da58b97aSjoerg           .addImm(0)
2698*da58b97aSjoerg           .addUse(LdReg)
2699*da58b97aSjoerg           .addImm(AArch64::sub_32);
2700*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(*LoadStore, TII, TRI, RBI);
2701*da58b97aSjoerg       return RBI.constrainGenericRegister(DstReg, AArch64::GPR64allRegClass,
2702*da58b97aSjoerg                                           MRI);
2703*da58b97aSjoerg     }
2704*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(*LoadStore, TII, TRI, RBI);
2705*da58b97aSjoerg   }
2706*da58b97aSjoerg 
2707*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SMULH:
2708*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UMULH: {
2709*da58b97aSjoerg     // Reject the various things we don't support yet.
2710*da58b97aSjoerg     if (unsupportedBinOp(I, RBI, MRI, TRI))
2711*da58b97aSjoerg       return false;
2712*da58b97aSjoerg 
2713*da58b97aSjoerg     const Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2714*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
2715*da58b97aSjoerg 
2716*da58b97aSjoerg     if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
2717*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_[SU]MULH on bank: " << RB << ", expected: GPR\n");
2718*da58b97aSjoerg       return false;
2719*da58b97aSjoerg     }
2720*da58b97aSjoerg 
2721*da58b97aSjoerg     if (Ty != LLT::scalar(64)) {
2722*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_[SU]MULH has type: " << Ty
2723*da58b97aSjoerg                         << ", expected: " << LLT::scalar(64) << '\n');
2724*da58b97aSjoerg       return false;
2725*da58b97aSjoerg     }
2726*da58b97aSjoerg 
2727*da58b97aSjoerg     unsigned NewOpc = I.getOpcode() == TargetOpcode::G_SMULH ? AArch64::SMULHrr
2728*da58b97aSjoerg                                                              : AArch64::UMULHrr;
2729*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
2730*da58b97aSjoerg 
2731*da58b97aSjoerg     // Now that we selected an opcode, we need to constrain the register
2732*da58b97aSjoerg     // operands to use appropriate classes.
2733*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2734*da58b97aSjoerg   }
2735*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_LSHR:
2736*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ASHR:
2737*da58b97aSjoerg     if (MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()).isVector())
2738*da58b97aSjoerg       return selectVectorAshrLshr(I, MRI);
2739*da58b97aSjoerg     LLVM_FALLTHROUGH;
2740*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SHL:
2741*da58b97aSjoerg     if (Opcode == TargetOpcode::G_SHL &&
2742*da58b97aSjoerg         MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()).isVector())
2743*da58b97aSjoerg       return selectVectorSHL(I, MRI);
2744*da58b97aSjoerg     LLVM_FALLTHROUGH;
2745*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FADD:
2746*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FSUB:
2747*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FMUL:
2748*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FDIV:
2749*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_OR: {
2750*da58b97aSjoerg     // Reject the various things we don't support yet.
2751*da58b97aSjoerg     if (unsupportedBinOp(I, RBI, MRI, TRI))
2752*da58b97aSjoerg       return false;
2753*da58b97aSjoerg 
2754*da58b97aSjoerg     const unsigned OpSize = Ty.getSizeInBits();
2755*da58b97aSjoerg 
2756*da58b97aSjoerg     const Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2757*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
2758*da58b97aSjoerg 
2759*da58b97aSjoerg     const unsigned NewOpc = selectBinaryOp(I.getOpcode(), RB.getID(), OpSize);
2760*da58b97aSjoerg     if (NewOpc == I.getOpcode())
2761*da58b97aSjoerg       return false;
2762*da58b97aSjoerg 
2763*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
2764*da58b97aSjoerg     // FIXME: Should the type be always reset in setDesc?
2765*da58b97aSjoerg 
2766*da58b97aSjoerg     // Now that we selected an opcode, we need to constrain the register
2767*da58b97aSjoerg     // operands to use appropriate classes.
2768*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2769*da58b97aSjoerg   }
2770*da58b97aSjoerg 
2771*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_PTR_ADD: {
2772*da58b97aSjoerg     emitADD(I.getOperand(0).getReg(), I.getOperand(1), I.getOperand(2), MIB);
2773*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2774*da58b97aSjoerg     return true;
2775*da58b97aSjoerg   }
2776*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SADDO:
2777*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UADDO:
2778*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SSUBO:
2779*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_USUBO: {
2780*da58b97aSjoerg     // Emit the operation and get the correct condition code.
2781*da58b97aSjoerg     auto OpAndCC = emitOverflowOp(Opcode, I.getOperand(0).getReg(),
2782*da58b97aSjoerg                                   I.getOperand(2), I.getOperand(3), MIB);
2783*da58b97aSjoerg 
2784*da58b97aSjoerg     // Now, put the overflow result in the register given by the first operand
2785*da58b97aSjoerg     // to the overflow op. CSINC increments the result when the predicate is
2786*da58b97aSjoerg     // false, so to get the increment when it's true, we need to use the
2787*da58b97aSjoerg     // inverse. In this case, we want to increment when carry is set.
2788*da58b97aSjoerg     Register ZReg = AArch64::WZR;
2789*da58b97aSjoerg     auto CsetMI = MIB.buildInstr(AArch64::CSINCWr, {I.getOperand(1).getReg()},
2790*da58b97aSjoerg                                  {ZReg, ZReg})
2791*da58b97aSjoerg                       .addImm(getInvertedCondCode(OpAndCC.second));
2792*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*CsetMI, TII, TRI, RBI);
2793*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
2794*da58b97aSjoerg     return true;
2795*da58b97aSjoerg   }
2796*da58b97aSjoerg 
2797*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_PTRMASK: {
2798*da58b97aSjoerg     Register MaskReg = I.getOperand(2).getReg();
2799*da58b97aSjoerg     Optional<int64_t> MaskVal = getConstantVRegSExtVal(MaskReg, MRI);
2800*da58b97aSjoerg     // TODO: Implement arbitrary cases
2801*da58b97aSjoerg     if (!MaskVal || !isShiftedMask_64(*MaskVal))
2802*da58b97aSjoerg       return false;
2803*da58b97aSjoerg 
2804*da58b97aSjoerg     uint64_t Mask = *MaskVal;
2805*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(AArch64::ANDXri));
2806*da58b97aSjoerg     I.getOperand(2).ChangeToImmediate(
2807*da58b97aSjoerg         AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(Mask, 64));
2808*da58b97aSjoerg 
2809*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2810*da58b97aSjoerg   }
2811*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_PTRTOINT:
2812*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_TRUNC: {
2813*da58b97aSjoerg     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
2814*da58b97aSjoerg     const LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
2815*da58b97aSjoerg 
2816*da58b97aSjoerg     const Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
2817*da58b97aSjoerg     const Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
2818*da58b97aSjoerg 
2819*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &DstRB = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
2820*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &SrcRB = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
2821*da58b97aSjoerg 
2822*da58b97aSjoerg     if (DstRB.getID() != SrcRB.getID()) {
2823*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(
2824*da58b97aSjoerg           dbgs() << "G_TRUNC/G_PTRTOINT input/output on different banks\n");
2825*da58b97aSjoerg       return false;
2826*da58b97aSjoerg     }
2827*da58b97aSjoerg 
2828*da58b97aSjoerg     if (DstRB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
2829*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *DstRC =
2830*da58b97aSjoerg           getRegClassForTypeOnBank(DstTy, DstRB, RBI);
2831*da58b97aSjoerg       if (!DstRC)
2832*da58b97aSjoerg         return false;
2833*da58b97aSjoerg 
2834*da58b97aSjoerg       const TargetRegisterClass *SrcRC =
2835*da58b97aSjoerg           getRegClassForTypeOnBank(SrcTy, SrcRB, RBI);
2836*da58b97aSjoerg       if (!SrcRC)
2837*da58b97aSjoerg         return false;
2838*da58b97aSjoerg 
2839*da58b97aSjoerg       if (!RBI.constrainGenericRegister(SrcReg, *SrcRC, MRI) ||
2840*da58b97aSjoerg           !RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *DstRC, MRI)) {
2841*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_TRUNC/G_PTRTOINT\n");
2842*da58b97aSjoerg         return false;
2843*da58b97aSjoerg       }
2844*da58b97aSjoerg 
2845*da58b97aSjoerg       if (DstRC == SrcRC) {
2846*da58b97aSjoerg         // Nothing to be done
2847*da58b97aSjoerg       } else if (Opcode == TargetOpcode::G_TRUNC && DstTy == LLT::scalar(32) &&
2848*da58b97aSjoerg                  SrcTy == LLT::scalar(64)) {
2849*da58b97aSjoerg         llvm_unreachable("TableGen can import this case");
2850*da58b97aSjoerg         return false;
2851*da58b97aSjoerg       } else if (DstRC == &AArch64::GPR32RegClass &&
2852*da58b97aSjoerg                  SrcRC == &AArch64::GPR64RegClass) {
2853*da58b97aSjoerg         I.getOperand(1).setSubReg(AArch64::sub_32);
2854*da58b97aSjoerg       } else {
2855*da58b97aSjoerg         LLVM_DEBUG(
2856*da58b97aSjoerg             dbgs() << "Unhandled mismatched classes in G_TRUNC/G_PTRTOINT\n");
2857*da58b97aSjoerg         return false;
2858*da58b97aSjoerg       }
2859*da58b97aSjoerg 
2860*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::COPY));
2861*da58b97aSjoerg       return true;
2862*da58b97aSjoerg     } else if (DstRB.getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
2863*da58b97aSjoerg       if (DstTy == LLT::vector(4, 16) && SrcTy == LLT::vector(4, 32)) {
2864*da58b97aSjoerg         I.setDesc(TII.get(AArch64::XTNv4i16));
2865*da58b97aSjoerg         constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
2866*da58b97aSjoerg         return true;
2867*da58b97aSjoerg       }
2868*da58b97aSjoerg 
2869*da58b97aSjoerg       if (!SrcTy.isVector() && SrcTy.getSizeInBits() == 128) {
2870*da58b97aSjoerg         MachineInstr *Extract = emitExtractVectorElt(
2871*da58b97aSjoerg             DstReg, DstRB, LLT::scalar(DstTy.getSizeInBits()), SrcReg, 0, MIB);
2872*da58b97aSjoerg         if (!Extract)
2873*da58b97aSjoerg           return false;
2874*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
2875*da58b97aSjoerg         return true;
2876*da58b97aSjoerg       }
2877*da58b97aSjoerg 
2878*da58b97aSjoerg       // We might have a vector G_PTRTOINT, in which case just emit a COPY.
2879*da58b97aSjoerg       if (Opcode == TargetOpcode::G_PTRTOINT) {
2880*da58b97aSjoerg         assert(DstTy.isVector() && "Expected an FPR ptrtoint to be a vector");
2881*da58b97aSjoerg         I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::COPY));
2882*da58b97aSjoerg         return true;
2883*da58b97aSjoerg       }
2884*da58b97aSjoerg     }
2885*da58b97aSjoerg 
2886*da58b97aSjoerg     return false;
2887*da58b97aSjoerg   }
2888*da58b97aSjoerg 
2889*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ANYEXT: {
2890*da58b97aSjoerg     const Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
2891*da58b97aSjoerg     const Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
2892*da58b97aSjoerg 
2893*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RBDst = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
2894*da58b97aSjoerg     if (RBDst.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
2895*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT on bank: " << RBDst
2896*da58b97aSjoerg                         << ", expected: GPR\n");
2897*da58b97aSjoerg       return false;
2898*da58b97aSjoerg     }
2899*da58b97aSjoerg 
2900*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &RBSrc = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
2901*da58b97aSjoerg     if (RBSrc.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
2902*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT on bank: " << RBSrc
2903*da58b97aSjoerg                         << ", expected: GPR\n");
2904*da58b97aSjoerg       return false;
2905*da58b97aSjoerg     }
2906*da58b97aSjoerg 
2907*da58b97aSjoerg     const unsigned DstSize = MRI.getType(DstReg).getSizeInBits();
2908*da58b97aSjoerg 
2909*da58b97aSjoerg     if (DstSize == 0) {
2910*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT operand has no size, not a gvreg?\n");
2911*da58b97aSjoerg       return false;
2912*da58b97aSjoerg     }
2913*da58b97aSjoerg 
2914*da58b97aSjoerg     if (DstSize != 64 && DstSize > 32) {
2915*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT to size: " << DstSize
2916*da58b97aSjoerg                         << ", expected: 32 or 64\n");
2917*da58b97aSjoerg       return false;
2918*da58b97aSjoerg     }
2919*da58b97aSjoerg     // At this point G_ANYEXT is just like a plain COPY, but we need
2920*da58b97aSjoerg     // to explicitly form the 64-bit value if any.
2921*da58b97aSjoerg     if (DstSize > 32) {
2922*da58b97aSjoerg       Register ExtSrc = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64allRegClass);
2923*da58b97aSjoerg       BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
2924*da58b97aSjoerg           .addDef(ExtSrc)
2925*da58b97aSjoerg           .addImm(0)
2926*da58b97aSjoerg           .addUse(SrcReg)
2927*da58b97aSjoerg           .addImm(AArch64::sub_32);
2928*da58b97aSjoerg       I.getOperand(1).setReg(ExtSrc);
2929*da58b97aSjoerg     }
2930*da58b97aSjoerg     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
2931*da58b97aSjoerg   }
2932*da58b97aSjoerg 
2933*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ZEXT:
2934*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SEXT_INREG:
2935*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SEXT: {
2936*da58b97aSjoerg     unsigned Opcode = I.getOpcode();
2937*da58b97aSjoerg     const bool IsSigned = Opcode != TargetOpcode::G_ZEXT;
2938*da58b97aSjoerg     const Register DefReg = I.getOperand(0).getReg();
2939*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
2940*da58b97aSjoerg     const LLT DstTy = MRI.getType(DefReg);
2941*da58b97aSjoerg     const LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
2942*da58b97aSjoerg     unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
2943*da58b97aSjoerg     unsigned SrcSize = SrcTy.getSizeInBits();
2944*da58b97aSjoerg 
2945*da58b97aSjoerg     // SEXT_INREG has the same src reg size as dst, the size of the value to be
2946*da58b97aSjoerg     // extended is encoded in the imm.
2947*da58b97aSjoerg     if (Opcode == TargetOpcode::G_SEXT_INREG)
2948*da58b97aSjoerg       SrcSize = I.getOperand(2).getImm();
2949*da58b97aSjoerg 
2950*da58b97aSjoerg     if (DstTy.isVector())
2951*da58b97aSjoerg       return false; // Should be handled by imported patterns.
2952*da58b97aSjoerg 
2953*da58b97aSjoerg     assert((*RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI)).getID() ==
2954*da58b97aSjoerg                AArch64::GPRRegBankID &&
2955*da58b97aSjoerg            "Unexpected ext regbank");
2956*da58b97aSjoerg 
2957*da58b97aSjoerg     MachineInstr *ExtI;
2958*da58b97aSjoerg 
2959*da58b97aSjoerg     // First check if we're extending the result of a load which has a dest type
2960*da58b97aSjoerg     // smaller than 32 bits, then this zext is redundant. GPR32 is the smallest
2961*da58b97aSjoerg     // GPR register on AArch64 and all loads which are smaller automatically
2962*da58b97aSjoerg     // zero-extend the upper bits. E.g.
2963*da58b97aSjoerg     // %v(s8) = G_LOAD %p, :: (load 1)
2964*da58b97aSjoerg     // %v2(s32) = G_ZEXT %v(s8)
2965*da58b97aSjoerg     if (!IsSigned) {
2966*da58b97aSjoerg       auto *LoadMI = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_LOAD, SrcReg, MRI);
2967*da58b97aSjoerg       bool IsGPR =
2968*da58b97aSjoerg           RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI)->getID() == AArch64::GPRRegBankID;
2969*da58b97aSjoerg       if (LoadMI && IsGPR) {
2970*da58b97aSjoerg         const MachineMemOperand *MemOp = *LoadMI->memoperands_begin();
2971*da58b97aSjoerg         unsigned BytesLoaded = MemOp->getSize();
2972*da58b97aSjoerg         if (BytesLoaded < 4 && SrcTy.getSizeInBytes() == BytesLoaded)
2973*da58b97aSjoerg           return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
2974*da58b97aSjoerg       }
2975*da58b97aSjoerg 
2976*da58b97aSjoerg       // For the 32-bit -> 64-bit case, we can emit a mov (ORRWrs)
2977*da58b97aSjoerg       // + SUBREG_TO_REG.
2978*da58b97aSjoerg       //
2979*da58b97aSjoerg       // If we are zero extending from 32 bits to 64 bits, it's possible that
2980*da58b97aSjoerg       // the instruction implicitly does the zero extend for us. In that case,
2981*da58b97aSjoerg       // we only need the SUBREG_TO_REG.
2982*da58b97aSjoerg       if (IsGPR && SrcSize == 32 && DstSize == 64) {
2983*da58b97aSjoerg         // Unlike with the G_LOAD case, we don't want to look through copies
2984*da58b97aSjoerg         // here. (See isDef32.)
2985*da58b97aSjoerg         MachineInstr *Def = MRI.getVRegDef(SrcReg);
2986*da58b97aSjoerg         Register SubregToRegSrc = SrcReg;
2987*da58b97aSjoerg 
2988*da58b97aSjoerg         // Does the instruction implicitly zero extend?
2989*da58b97aSjoerg         if (!Def || !isDef32(*Def)) {
2990*da58b97aSjoerg           // No. Zero out using an OR.
2991*da58b97aSjoerg           Register OrDst = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR32RegClass);
2992*da58b97aSjoerg           const Register ZReg = AArch64::WZR;
2993*da58b97aSjoerg           MIB.buildInstr(AArch64::ORRWrs, {OrDst}, {ZReg, SrcReg}).addImm(0);
2994*da58b97aSjoerg           SubregToRegSrc = OrDst;
2995*da58b97aSjoerg         }
2996*da58b97aSjoerg 
2997*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::SUBREG_TO_REG, {DefReg}, {})
2998*da58b97aSjoerg             .addImm(0)
2999*da58b97aSjoerg             .addUse(SubregToRegSrc)
3000*da58b97aSjoerg             .addImm(AArch64::sub_32);
3001*da58b97aSjoerg 
3002*da58b97aSjoerg         if (!RBI.constrainGenericRegister(DefReg, AArch64::GPR64RegClass,
3003*da58b97aSjoerg                                           MRI)) {
3004*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_ZEXT destination\n");
3005*da58b97aSjoerg           return false;
3006*da58b97aSjoerg         }
3007*da58b97aSjoerg 
3008*da58b97aSjoerg         if (!RBI.constrainGenericRegister(SrcReg, AArch64::GPR32RegClass,
3009*da58b97aSjoerg                                           MRI)) {
3010*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_ZEXT source\n");
3011*da58b97aSjoerg           return false;
3012*da58b97aSjoerg         }
3013*da58b97aSjoerg 
3014*da58b97aSjoerg         I.eraseFromParent();
3015*da58b97aSjoerg         return true;
3016*da58b97aSjoerg       }
3017*da58b97aSjoerg     }
3018*da58b97aSjoerg 
3019*da58b97aSjoerg     if (DstSize == 64) {
3020*da58b97aSjoerg       if (Opcode != TargetOpcode::G_SEXT_INREG) {
3021*da58b97aSjoerg         // FIXME: Can we avoid manually doing this?
3022*da58b97aSjoerg         if (!RBI.constrainGenericRegister(SrcReg, AArch64::GPR32RegClass,
3023*da58b97aSjoerg                                           MRI)) {
3024*da58b97aSjoerg           LLVM_DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain " << TII.getName(Opcode)
3025*da58b97aSjoerg                             << " operand\n");
3026*da58b97aSjoerg           return false;
3027*da58b97aSjoerg         }
3028*da58b97aSjoerg         SrcReg = MIB.buildInstr(AArch64::SUBREG_TO_REG,
3029*da58b97aSjoerg                                 {&AArch64::GPR64RegClass}, {})
3030*da58b97aSjoerg                      .addImm(0)
3031*da58b97aSjoerg                      .addUse(SrcReg)
3032*da58b97aSjoerg                      .addImm(AArch64::sub_32)
3033*da58b97aSjoerg                      .getReg(0);
3034*da58b97aSjoerg       }
3035*da58b97aSjoerg 
3036*da58b97aSjoerg       ExtI = MIB.buildInstr(IsSigned ? AArch64::SBFMXri : AArch64::UBFMXri,
3037*da58b97aSjoerg                              {DefReg}, {SrcReg})
3038*da58b97aSjoerg                   .addImm(0)
3039*da58b97aSjoerg                   .addImm(SrcSize - 1);
3040*da58b97aSjoerg     } else if (DstSize <= 32) {
3041*da58b97aSjoerg       ExtI = MIB.buildInstr(IsSigned ? AArch64::SBFMWri : AArch64::UBFMWri,
3042*da58b97aSjoerg                              {DefReg}, {SrcReg})
3043*da58b97aSjoerg                   .addImm(0)
3044*da58b97aSjoerg                   .addImm(SrcSize - 1);
3045*da58b97aSjoerg     } else {
3046*da58b97aSjoerg       return false;
3047*da58b97aSjoerg     }
3048*da58b97aSjoerg 
3049*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*ExtI, TII, TRI, RBI);
3050*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
3051*da58b97aSjoerg     return true;
3052*da58b97aSjoerg   }
3053*da58b97aSjoerg 
3054*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SITOFP:
3055*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UITOFP:
3056*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FPTOSI:
3057*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FPTOUI: {
3058*da58b97aSjoerg     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()),
3059*da58b97aSjoerg               SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
3060*da58b97aSjoerg     const unsigned NewOpc = selectFPConvOpc(Opcode, DstTy, SrcTy);
3061*da58b97aSjoerg     if (NewOpc == Opcode)
3062*da58b97aSjoerg       return false;
3063*da58b97aSjoerg 
3064*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
3065*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3066*da58b97aSjoerg 
3067*da58b97aSjoerg     return true;
3068*da58b97aSjoerg   }
3069*da58b97aSjoerg 
3070*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FREEZE:
3071*da58b97aSjoerg     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
3072*da58b97aSjoerg 
3073*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INTTOPTR:
3074*da58b97aSjoerg     // The importer is currently unable to import pointer types since they
3075*da58b97aSjoerg     // didn't exist in SelectionDAG.
3076*da58b97aSjoerg     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
3077*da58b97aSjoerg 
3078*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BITCAST:
3079*da58b97aSjoerg     // Imported SelectionDAG rules can handle every bitcast except those that
3080*da58b97aSjoerg     // bitcast from a type to the same type. Ideally, these shouldn't occur
3081*da58b97aSjoerg     // but we might not run an optimizer that deletes them. The other exception
3082*da58b97aSjoerg     // is bitcasts involving pointer types, as SelectionDAG has no knowledge
3083*da58b97aSjoerg     // of them.
3084*da58b97aSjoerg     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
3085*da58b97aSjoerg 
3086*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SELECT: {
3087*da58b97aSjoerg     if (MRI.getType(I.getOperand(1).getReg()) != LLT::scalar(1)) {
3088*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_SELECT cond has type: " << Ty
3089*da58b97aSjoerg                         << ", expected: " << LLT::scalar(1) << '\n');
3090*da58b97aSjoerg       return false;
3091*da58b97aSjoerg     }
3092*da58b97aSjoerg 
3093*da58b97aSjoerg     const Register CondReg = I.getOperand(1).getReg();
3094*da58b97aSjoerg     const Register TReg = I.getOperand(2).getReg();
3095*da58b97aSjoerg     const Register FReg = I.getOperand(3).getReg();
3096*da58b97aSjoerg 
3097*da58b97aSjoerg     if (tryOptSelect(I))
3098*da58b97aSjoerg       return true;
3099*da58b97aSjoerg 
3100*da58b97aSjoerg     // Make sure to use an unused vreg instead of wzr, so that the peephole
3101*da58b97aSjoerg     // optimizations will be able to optimize these.
3102*da58b97aSjoerg     Register DeadVReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR32RegClass);
3103*da58b97aSjoerg     auto TstMI = MIB.buildInstr(AArch64::ANDSWri, {DeadVReg}, {CondReg})
3104*da58b97aSjoerg                      .addImm(AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(1, 32));
3105*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*TstMI, TII, TRI, RBI);
3106*da58b97aSjoerg     if (!emitSelect(I.getOperand(0).getReg(), TReg, FReg, AArch64CC::NE, MIB))
3107*da58b97aSjoerg       return false;
3108*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
3109*da58b97aSjoerg     return true;
3110*da58b97aSjoerg   }
3111*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ICMP: {
3112*da58b97aSjoerg     if (Ty.isVector())
3113*da58b97aSjoerg       return selectVectorICmp(I, MRI);
3114*da58b97aSjoerg 
3115*da58b97aSjoerg     if (Ty != LLT::scalar(32)) {
3116*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "G_ICMP result has type: " << Ty
3117*da58b97aSjoerg                         << ", expected: " << LLT::scalar(32) << '\n');
3118*da58b97aSjoerg       return false;
3119*da58b97aSjoerg     }
3120*da58b97aSjoerg 
3121*da58b97aSjoerg     auto Pred = static_cast<CmpInst::Predicate>(I.getOperand(1).getPredicate());
3122*da58b97aSjoerg     emitIntegerCompare(I.getOperand(2), I.getOperand(3), I.getOperand(1),
3123*da58b97aSjoerg                        MIB);
3124*da58b97aSjoerg     emitCSetForICMP(I.getOperand(0).getReg(), Pred, MIB);
3125*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
3126*da58b97aSjoerg     return true;
3127*da58b97aSjoerg   }
3128*da58b97aSjoerg 
3129*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_FCMP: {
3130*da58b97aSjoerg     CmpInst::Predicate Pred =
3131*da58b97aSjoerg         static_cast<CmpInst::Predicate>(I.getOperand(1).getPredicate());
3132*da58b97aSjoerg     if (!emitFPCompare(I.getOperand(2).getReg(), I.getOperand(3).getReg(), MIB,
3133*da58b97aSjoerg                        Pred) ||
3134*da58b97aSjoerg         !emitCSetForFCmp(I.getOperand(0).getReg(), Pred, MIB))
3135*da58b97aSjoerg       return false;
3136*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
3137*da58b97aSjoerg     return true;
3138*da58b97aSjoerg   }
3139*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_VASTART:
3140*da58b97aSjoerg     return STI.isTargetDarwin() ? selectVaStartDarwin(I, MF, MRI)
3141*da58b97aSjoerg                                 : selectVaStartAAPCS(I, MF, MRI);
3142*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INTRINSIC:
3143*da58b97aSjoerg     return selectIntrinsic(I, MRI);
3144*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INTRINSIC_W_SIDE_EFFECTS:
3145*da58b97aSjoerg     return selectIntrinsicWithSideEffects(I, MRI);
3146*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_IMPLICIT_DEF: {
3147*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF));
3148*da58b97aSjoerg     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3149*da58b97aSjoerg     const Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3150*da58b97aSjoerg     const RegisterBank &DstRB = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
3151*da58b97aSjoerg     const TargetRegisterClass *DstRC =
3152*da58b97aSjoerg         getRegClassForTypeOnBank(DstTy, DstRB, RBI);
3153*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *DstRC, MRI);
3154*da58b97aSjoerg     return true;
3155*da58b97aSjoerg   }
3156*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BLOCK_ADDR: {
3157*da58b97aSjoerg     if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large) {
3158*da58b97aSjoerg       materializeLargeCMVal(I, I.getOperand(1).getBlockAddress(), 0);
3159*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
3160*da58b97aSjoerg       return true;
3161*da58b97aSjoerg     } else {
3162*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::MOVaddrBA));
3163*da58b97aSjoerg       auto MovMI = BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::MOVaddrBA),
3164*da58b97aSjoerg                            I.getOperand(0).getReg())
3165*da58b97aSjoerg                        .addBlockAddress(I.getOperand(1).getBlockAddress(),
3166*da58b97aSjoerg                                         /* Offset */ 0, AArch64II::MO_PAGE)
3167*da58b97aSjoerg                        .addBlockAddress(
3168*da58b97aSjoerg                            I.getOperand(1).getBlockAddress(), /* Offset */ 0,
3169*da58b97aSjoerg                            AArch64II::MO_NC | AArch64II::MO_PAGEOFF);
3170*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
3171*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(*MovMI, TII, TRI, RBI);
3172*da58b97aSjoerg     }
3173*da58b97aSjoerg   }
3174*da58b97aSjoerg   case AArch64::G_DUP: {
3175*da58b97aSjoerg     // When the scalar of G_DUP is an s8/s16 gpr, they can't be selected by
3176*da58b97aSjoerg     // imported patterns. Do it manually here. Avoiding generating s16 gpr is
3177*da58b97aSjoerg     // difficult because at RBS we may end up pessimizing the fpr case if we
3178*da58b97aSjoerg     // decided to add an anyextend to fix this. Manual selection is the most
3179*da58b97aSjoerg     // robust solution for now.
3180*da58b97aSjoerg     if (RBI.getRegBank(I.getOperand(1).getReg(), MRI, TRI)->getID() !=
3181*da58b97aSjoerg         AArch64::GPRRegBankID)
3182*da58b97aSjoerg       return false; // We expect the fpr regbank case to be imported.
3183*da58b97aSjoerg     LLT VecTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3184*da58b97aSjoerg     if (VecTy == LLT::vector(8, 8))
3185*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::DUPv8i8gpr));
3186*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(16, 8))
3187*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::DUPv16i8gpr));
3188*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(4, 16))
3189*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::DUPv4i16gpr));
3190*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(8, 16))
3191*da58b97aSjoerg       I.setDesc(TII.get(AArch64::DUPv8i16gpr));
3192*da58b97aSjoerg     else
3193*da58b97aSjoerg       return false;
3194*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3195*da58b97aSjoerg   }
3196*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INTRINSIC_TRUNC:
3197*da58b97aSjoerg     return selectIntrinsicTrunc(I, MRI);
3198*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INTRINSIC_ROUND:
3199*da58b97aSjoerg     return selectIntrinsicRound(I, MRI);
3200*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BUILD_VECTOR:
3201*da58b97aSjoerg     return selectBuildVector(I, MRI);
3202*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_MERGE_VALUES:
3203*da58b97aSjoerg     return selectMergeValues(I, MRI);
3204*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UNMERGE_VALUES:
3205*da58b97aSjoerg     return selectUnmergeValues(I, MRI);
3206*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SHUFFLE_VECTOR:
3207*da58b97aSjoerg     return selectShuffleVector(I, MRI);
3208*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_EXTRACT_VECTOR_ELT:
3209*da58b97aSjoerg     return selectExtractElt(I, MRI);
3210*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_INSERT_VECTOR_ELT:
3211*da58b97aSjoerg     return selectInsertElt(I, MRI);
3212*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_CONCAT_VECTORS:
3213*da58b97aSjoerg     return selectConcatVectors(I, MRI);
3214*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_JUMP_TABLE:
3215*da58b97aSjoerg     return selectJumpTable(I, MRI);
3216*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_VECREDUCE_FADD:
3217*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_VECREDUCE_ADD:
3218*da58b97aSjoerg     return selectReduction(I, MRI);
3219*da58b97aSjoerg   }
3220*da58b97aSjoerg 
3221*da58b97aSjoerg   return false;
3222*da58b97aSjoerg }
3223*da58b97aSjoerg 
selectReduction(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3224*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectReduction(MachineInstr &I,
3225*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) {
3226*da58b97aSjoerg   Register VecReg = I.getOperand(1).getReg();
3227*da58b97aSjoerg   LLT VecTy = MRI.getType(VecReg);
3228*da58b97aSjoerg   if (I.getOpcode() == TargetOpcode::G_VECREDUCE_ADD) {
3229*da58b97aSjoerg     // For <2 x i32> ADDPv2i32 generates an FPR64 value, so we need to emit
3230*da58b97aSjoerg     // a subregister copy afterwards.
3231*da58b97aSjoerg     if (VecTy == LLT::vector(2, 32)) {
3232*da58b97aSjoerg       Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3233*da58b97aSjoerg       auto AddP = MIB.buildInstr(AArch64::ADDPv2i32, {&AArch64::FPR64RegClass},
3234*da58b97aSjoerg                                  {VecReg, VecReg});
3235*da58b97aSjoerg       auto Copy = MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {DstReg}, {})
3236*da58b97aSjoerg                       .addReg(AddP.getReg(0), 0, AArch64::ssub)
3237*da58b97aSjoerg                       .getReg(0);
3238*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(Copy, AArch64::FPR32RegClass, MRI);
3239*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
3240*da58b97aSjoerg       return constrainSelectedInstRegOperands(*AddP, TII, TRI, RBI);
3241*da58b97aSjoerg     }
3242*da58b97aSjoerg 
3243*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = 0;
3244*da58b97aSjoerg     if (VecTy == LLT::vector(16, 8))
3245*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::ADDVv16i8v;
3246*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(8, 16))
3247*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::ADDVv8i16v;
3248*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(4, 32))
3249*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::ADDVv4i32v;
3250*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(2, 64))
3251*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::ADDPv2i64p;
3252*da58b97aSjoerg     else {
3253*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unhandled type for add reduction");
3254*da58b97aSjoerg       return false;
3255*da58b97aSjoerg     }
3256*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(Opc));
3257*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3258*da58b97aSjoerg   }
3259*da58b97aSjoerg 
3260*da58b97aSjoerg   if (I.getOpcode() == TargetOpcode::G_VECREDUCE_FADD) {
3261*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = 0;
3262*da58b97aSjoerg     if (VecTy == LLT::vector(2, 32))
3263*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FADDPv2i32p;
3264*da58b97aSjoerg     else if (VecTy == LLT::vector(2, 64))
3265*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FADDPv2i64p;
3266*da58b97aSjoerg     else {
3267*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unhandled type for fadd reduction");
3268*da58b97aSjoerg       return false;
3269*da58b97aSjoerg     }
3270*da58b97aSjoerg     I.setDesc(TII.get(Opc));
3271*da58b97aSjoerg     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3272*da58b97aSjoerg   }
3273*da58b97aSjoerg   return false;
3274*da58b97aSjoerg }
3275*da58b97aSjoerg 
selectBrJT(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3276*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectBrJT(MachineInstr &I,
3277*da58b97aSjoerg                                             MachineRegisterInfo &MRI) {
3278*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BRJT && "Expected G_BRJT");
3279*da58b97aSjoerg   Register JTAddr = I.getOperand(0).getReg();
3280*da58b97aSjoerg   unsigned JTI = I.getOperand(1).getIndex();
3281*da58b97aSjoerg   Register Index = I.getOperand(2).getReg();
3282*da58b97aSjoerg 
3283*da58b97aSjoerg   Register TargetReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
3284*da58b97aSjoerg   Register ScratchReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64spRegClass);
3285*da58b97aSjoerg 
3286*da58b97aSjoerg   MF->getInfo<AArch64FunctionInfo>()->setJumpTableEntryInfo(JTI, 4, nullptr);
3287*da58b97aSjoerg   auto JumpTableInst = MIB.buildInstr(AArch64::JumpTableDest32,
3288*da58b97aSjoerg                                       {TargetReg, ScratchReg}, {JTAddr, Index})
3289*da58b97aSjoerg                            .addJumpTableIndex(JTI);
3290*da58b97aSjoerg   // Build the indirect branch.
3291*da58b97aSjoerg   MIB.buildInstr(AArch64::BR, {}, {TargetReg});
3292*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3293*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(*JumpTableInst, TII, TRI, RBI);
3294*da58b97aSjoerg }
3295*da58b97aSjoerg 
selectJumpTable(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3296*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectJumpTable(MachineInstr &I,
3297*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) {
3298*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_JUMP_TABLE && "Expected jump table");
3299*da58b97aSjoerg   assert(I.getOperand(1).isJTI() && "Jump table op should have a JTI!");
3300*da58b97aSjoerg 
3301*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3302*da58b97aSjoerg   unsigned JTI = I.getOperand(1).getIndex();
3303*da58b97aSjoerg   // We generate a MOVaddrJT which will get expanded to an ADRP + ADD later.
3304*da58b97aSjoerg   auto MovMI =
3305*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(AArch64::MOVaddrJT, {DstReg}, {})
3306*da58b97aSjoerg           .addJumpTableIndex(JTI, AArch64II::MO_PAGE)
3307*da58b97aSjoerg           .addJumpTableIndex(JTI, AArch64II::MO_NC | AArch64II::MO_PAGEOFF);
3308*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3309*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(*MovMI, TII, TRI, RBI);
3310*da58b97aSjoerg }
3311*da58b97aSjoerg 
selectTLSGlobalValue(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3312*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectTLSGlobalValue(
3313*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
3314*da58b97aSjoerg   if (!STI.isTargetMachO())
3315*da58b97aSjoerg     return false;
3316*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *I.getParent()->getParent();
3317*da58b97aSjoerg   MF.getFrameInfo().setAdjustsStack(true);
3318*da58b97aSjoerg 
3319*da58b97aSjoerg   const auto &GlobalOp = I.getOperand(1);
3320*da58b97aSjoerg   assert(GlobalOp.getOffset() == 0 &&
3321*da58b97aSjoerg          "Shouldn't have an offset on TLS globals!");
3322*da58b97aSjoerg   const GlobalValue &GV = *GlobalOp.getGlobal();
3323*da58b97aSjoerg 
3324*da58b97aSjoerg   auto LoadGOT =
3325*da58b97aSjoerg       MIB.buildInstr(AArch64::LOADgot, {&AArch64::GPR64commonRegClass}, {})
3326*da58b97aSjoerg           .addGlobalAddress(&GV, 0, AArch64II::MO_TLS);
3327*da58b97aSjoerg 
3328*da58b97aSjoerg   auto Load = MIB.buildInstr(AArch64::LDRXui, {&AArch64::GPR64commonRegClass},
3329*da58b97aSjoerg                              {LoadGOT.getReg(0)})
3330*da58b97aSjoerg                   .addImm(0);
3331*da58b97aSjoerg 
3332*da58b97aSjoerg   MIB.buildCopy(Register(AArch64::X0), LoadGOT.getReg(0));
3333*da58b97aSjoerg   // TLS calls preserve all registers except those that absolutely must be
3334*da58b97aSjoerg   // trashed: X0 (it takes an argument), LR (it's a call) and NZCV (let's not be
3335*da58b97aSjoerg   // silly).
3336*da58b97aSjoerg   MIB.buildInstr(getBLRCallOpcode(MF), {}, {Load})
3337*da58b97aSjoerg       .addUse(AArch64::X0, RegState::Implicit)
3338*da58b97aSjoerg       .addDef(AArch64::X0, RegState::Implicit)
3339*da58b97aSjoerg       .addRegMask(TRI.getTLSCallPreservedMask());
3340*da58b97aSjoerg 
3341*da58b97aSjoerg   MIB.buildCopy(I.getOperand(0).getReg(), Register(AArch64::X0));
3342*da58b97aSjoerg   RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(0).getReg(), AArch64::GPR64RegClass,
3343*da58b97aSjoerg                                MRI);
3344*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3345*da58b97aSjoerg   return true;
3346*da58b97aSjoerg }
3347*da58b97aSjoerg 
selectIntrinsicTrunc(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI) const3348*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectIntrinsicTrunc(
3349*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) const {
3350*da58b97aSjoerg   const LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3351*da58b97aSjoerg 
3352*da58b97aSjoerg   // Select the correct opcode.
3353*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = 0;
3354*da58b97aSjoerg   if (!SrcTy.isVector()) {
3355*da58b97aSjoerg     switch (SrcTy.getSizeInBits()) {
3356*da58b97aSjoerg     default:
3357*da58b97aSjoerg     case 16:
3358*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTZHr;
3359*da58b97aSjoerg       break;
3360*da58b97aSjoerg     case 32:
3361*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTZSr;
3362*da58b97aSjoerg       break;
3363*da58b97aSjoerg     case 64:
3364*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTZDr;
3365*da58b97aSjoerg       break;
3366*da58b97aSjoerg     }
3367*da58b97aSjoerg   } else {
3368*da58b97aSjoerg     unsigned NumElts = SrcTy.getNumElements();
3369*da58b97aSjoerg     switch (SrcTy.getElementType().getSizeInBits()) {
3370*da58b97aSjoerg     default:
3371*da58b97aSjoerg       break;
3372*da58b97aSjoerg     case 16:
3373*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 4)
3374*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTZv4f16;
3375*da58b97aSjoerg       else if (NumElts == 8)
3376*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTZv8f16;
3377*da58b97aSjoerg       break;
3378*da58b97aSjoerg     case 32:
3379*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 2)
3380*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTZv2f32;
3381*da58b97aSjoerg       else if (NumElts == 4)
3382*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTZv4f32;
3383*da58b97aSjoerg       break;
3384*da58b97aSjoerg     case 64:
3385*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 2)
3386*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTZv2f64;
3387*da58b97aSjoerg       break;
3388*da58b97aSjoerg     }
3389*da58b97aSjoerg   }
3390*da58b97aSjoerg 
3391*da58b97aSjoerg   if (!Opc) {
3392*da58b97aSjoerg     // Didn't get an opcode above, bail.
3393*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported type for G_INTRINSIC_TRUNC!\n");
3394*da58b97aSjoerg     return false;
3395*da58b97aSjoerg   }
3396*da58b97aSjoerg 
3397*da58b97aSjoerg   // Legalization would have set us up perfectly for this; we just need to
3398*da58b97aSjoerg   // set the opcode and move on.
3399*da58b97aSjoerg   I.setDesc(TII.get(Opc));
3400*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3401*da58b97aSjoerg }
3402*da58b97aSjoerg 
selectIntrinsicRound(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI) const3403*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectIntrinsicRound(
3404*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) const {
3405*da58b97aSjoerg   const LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3406*da58b97aSjoerg 
3407*da58b97aSjoerg   // Select the correct opcode.
3408*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = 0;
3409*da58b97aSjoerg   if (!SrcTy.isVector()) {
3410*da58b97aSjoerg     switch (SrcTy.getSizeInBits()) {
3411*da58b97aSjoerg     default:
3412*da58b97aSjoerg     case 16:
3413*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTAHr;
3414*da58b97aSjoerg       break;
3415*da58b97aSjoerg     case 32:
3416*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTASr;
3417*da58b97aSjoerg       break;
3418*da58b97aSjoerg     case 64:
3419*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::FRINTADr;
3420*da58b97aSjoerg       break;
3421*da58b97aSjoerg     }
3422*da58b97aSjoerg   } else {
3423*da58b97aSjoerg     unsigned NumElts = SrcTy.getNumElements();
3424*da58b97aSjoerg     switch (SrcTy.getElementType().getSizeInBits()) {
3425*da58b97aSjoerg     default:
3426*da58b97aSjoerg       break;
3427*da58b97aSjoerg     case 16:
3428*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 4)
3429*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTAv4f16;
3430*da58b97aSjoerg       else if (NumElts == 8)
3431*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTAv8f16;
3432*da58b97aSjoerg       break;
3433*da58b97aSjoerg     case 32:
3434*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 2)
3435*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTAv2f32;
3436*da58b97aSjoerg       else if (NumElts == 4)
3437*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTAv4f32;
3438*da58b97aSjoerg       break;
3439*da58b97aSjoerg     case 64:
3440*da58b97aSjoerg       if (NumElts == 2)
3441*da58b97aSjoerg         Opc = AArch64::FRINTAv2f64;
3442*da58b97aSjoerg       break;
3443*da58b97aSjoerg     }
3444*da58b97aSjoerg   }
3445*da58b97aSjoerg 
3446*da58b97aSjoerg   if (!Opc) {
3447*da58b97aSjoerg     // Didn't get an opcode above, bail.
3448*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported type for G_INTRINSIC_ROUND!\n");
3449*da58b97aSjoerg     return false;
3450*da58b97aSjoerg   }
3451*da58b97aSjoerg 
3452*da58b97aSjoerg   // Legalization would have set us up perfectly for this; we just need to
3453*da58b97aSjoerg   // set the opcode and move on.
3454*da58b97aSjoerg   I.setDesc(TII.get(Opc));
3455*da58b97aSjoerg   return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
3456*da58b97aSjoerg }
3457*da58b97aSjoerg 
selectVectorICmp(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3458*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectVectorICmp(
3459*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
3460*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3461*da58b97aSjoerg   LLT DstTy = MRI.getType(DstReg);
3462*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(2).getReg();
3463*da58b97aSjoerg   Register Src2Reg = I.getOperand(3).getReg();
3464*da58b97aSjoerg   LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
3465*da58b97aSjoerg 
3466*da58b97aSjoerg   unsigned SrcEltSize = SrcTy.getElementType().getSizeInBits();
3467*da58b97aSjoerg   unsigned NumElts = DstTy.getNumElements();
3468*da58b97aSjoerg 
3469*da58b97aSjoerg   // First index is element size, 0 == 8b, 1 == 16b, 2 == 32b, 3 == 64b
3470*da58b97aSjoerg   // Second index is num elts, 0 == v2, 1 == v4, 2 == v8, 3 == v16
3471*da58b97aSjoerg   // Third index is cc opcode:
3472*da58b97aSjoerg   // 0 == eq
3473*da58b97aSjoerg   // 1 == ugt
3474*da58b97aSjoerg   // 2 == uge
3475*da58b97aSjoerg   // 3 == ult
3476*da58b97aSjoerg   // 4 == ule
3477*da58b97aSjoerg   // 5 == sgt
3478*da58b97aSjoerg   // 6 == sge
3479*da58b97aSjoerg   // 7 == slt
3480*da58b97aSjoerg   // 8 == sle
3481*da58b97aSjoerg   // ne is done by negating 'eq' result.
3482*da58b97aSjoerg 
3483*da58b97aSjoerg   // This table below assumes that for some comparisons the operands will be
3484*da58b97aSjoerg   // commuted.
3485*da58b97aSjoerg   // ult op == commute + ugt op
3486*da58b97aSjoerg   // ule op == commute + uge op
3487*da58b97aSjoerg   // slt op == commute + sgt op
3488*da58b97aSjoerg   // sle op == commute + sge op
3489*da58b97aSjoerg   unsigned PredIdx = 0;
3490*da58b97aSjoerg   bool SwapOperands = false;
3491*da58b97aSjoerg   CmpInst::Predicate Pred = (CmpInst::Predicate)I.getOperand(1).getPredicate();
3492*da58b97aSjoerg   switch (Pred) {
3493*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_NE:
3494*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_EQ:
3495*da58b97aSjoerg     PredIdx = 0;
3496*da58b97aSjoerg     break;
3497*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_UGT:
3498*da58b97aSjoerg     PredIdx = 1;
3499*da58b97aSjoerg     break;
3500*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_UGE:
3501*da58b97aSjoerg     PredIdx = 2;
3502*da58b97aSjoerg     break;
3503*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_ULT:
3504*da58b97aSjoerg     PredIdx = 3;
3505*da58b97aSjoerg     SwapOperands = true;
3506*da58b97aSjoerg     break;
3507*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_ULE:
3508*da58b97aSjoerg     PredIdx = 4;
3509*da58b97aSjoerg     SwapOperands = true;
3510*da58b97aSjoerg     break;
3511*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SGT:
3512*da58b97aSjoerg     PredIdx = 5;
3513*da58b97aSjoerg     break;
3514*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SGE:
3515*da58b97aSjoerg     PredIdx = 6;
3516*da58b97aSjoerg     break;
3517*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SLT:
3518*da58b97aSjoerg     PredIdx = 7;
3519*da58b97aSjoerg     SwapOperands = true;
3520*da58b97aSjoerg     break;
3521*da58b97aSjoerg   case CmpInst::ICMP_SLE:
3522*da58b97aSjoerg     PredIdx = 8;
3523*da58b97aSjoerg     SwapOperands = true;
3524*da58b97aSjoerg     break;
3525*da58b97aSjoerg   default:
3526*da58b97aSjoerg     llvm_unreachable("Unhandled icmp predicate");
3527*da58b97aSjoerg     return false;
3528*da58b97aSjoerg   }
3529*da58b97aSjoerg 
3530*da58b97aSjoerg   // This table obviously should be tablegen'd when we have our GISel native
3531*da58b97aSjoerg   // tablegen selector.
3532*da58b97aSjoerg 
3533*da58b97aSjoerg   static const unsigned OpcTable[4][4][9] = {
3534*da58b97aSjoerg       {
3535*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3536*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3537*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3538*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3539*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3540*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3541*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv8i8, AArch64::CMHIv8i8, AArch64::CMHSv8i8,
3542*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv8i8, AArch64::CMHSv8i8, AArch64::CMGTv8i8,
3543*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv8i8, AArch64::CMGTv8i8, AArch64::CMGEv8i8},
3544*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv16i8, AArch64::CMHIv16i8, AArch64::CMHSv16i8,
3545*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv16i8, AArch64::CMHSv16i8, AArch64::CMGTv16i8,
3546*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv16i8, AArch64::CMGTv16i8, AArch64::CMGEv16i8}
3547*da58b97aSjoerg       },
3548*da58b97aSjoerg       {
3549*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3550*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3551*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3552*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv4i16, AArch64::CMHIv4i16, AArch64::CMHSv4i16,
3553*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv4i16, AArch64::CMHSv4i16, AArch64::CMGTv4i16,
3554*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv4i16, AArch64::CMGTv4i16, AArch64::CMGEv4i16},
3555*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv8i16, AArch64::CMHIv8i16, AArch64::CMHSv8i16,
3556*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv8i16, AArch64::CMHSv8i16, AArch64::CMGTv8i16,
3557*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv8i16, AArch64::CMGTv8i16, AArch64::CMGEv8i16},
3558*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3559*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3560*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */}
3561*da58b97aSjoerg       },
3562*da58b97aSjoerg       {
3563*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv2i32, AArch64::CMHIv2i32, AArch64::CMHSv2i32,
3564*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv2i32, AArch64::CMHSv2i32, AArch64::CMGTv2i32,
3565*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv2i32, AArch64::CMGTv2i32, AArch64::CMGEv2i32},
3566*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv4i32, AArch64::CMHIv4i32, AArch64::CMHSv4i32,
3567*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv4i32, AArch64::CMHSv4i32, AArch64::CMGTv4i32,
3568*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv4i32, AArch64::CMGTv4i32, AArch64::CMGEv4i32},
3569*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3570*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3571*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3572*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3573*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3574*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */}
3575*da58b97aSjoerg       },
3576*da58b97aSjoerg       {
3577*da58b97aSjoerg           {AArch64::CMEQv2i64, AArch64::CMHIv2i64, AArch64::CMHSv2i64,
3578*da58b97aSjoerg            AArch64::CMHIv2i64, AArch64::CMHSv2i64, AArch64::CMGTv2i64,
3579*da58b97aSjoerg            AArch64::CMGEv2i64, AArch64::CMGTv2i64, AArch64::CMGEv2i64},
3580*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3581*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3582*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3583*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3584*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3585*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */},
3586*da58b97aSjoerg           {0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3587*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */, 0 /* invalid */,
3588*da58b97aSjoerg            0 /* invalid */}
3589*da58b97aSjoerg       },
3590*da58b97aSjoerg   };
3591*da58b97aSjoerg   unsigned EltIdx = Log2_32(SrcEltSize / 8);
3592*da58b97aSjoerg   unsigned NumEltsIdx = Log2_32(NumElts / 2);
3593*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = OpcTable[EltIdx][NumEltsIdx][PredIdx];
3594*da58b97aSjoerg   if (!Opc) {
3595*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not map G_ICMP to cmp opcode");
3596*da58b97aSjoerg     return false;
3597*da58b97aSjoerg   }
3598*da58b97aSjoerg 
3599*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &VecRB = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
3600*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *SrcRC =
3601*da58b97aSjoerg       getRegClassForTypeOnBank(SrcTy, VecRB, RBI, true);
3602*da58b97aSjoerg   if (!SrcRC) {
3603*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not determine source register class.\n");
3604*da58b97aSjoerg     return false;
3605*da58b97aSjoerg   }
3606*da58b97aSjoerg 
3607*da58b97aSjoerg   unsigned NotOpc = Pred == ICmpInst::ICMP_NE ? AArch64::NOTv8i8 : 0;
3608*da58b97aSjoerg   if (SrcTy.getSizeInBits() == 128)
3609*da58b97aSjoerg     NotOpc = NotOpc ? AArch64::NOTv16i8 : 0;
3610*da58b97aSjoerg 
3611*da58b97aSjoerg   if (SwapOperands)
3612*da58b97aSjoerg     std::swap(SrcReg, Src2Reg);
3613*da58b97aSjoerg 
3614*da58b97aSjoerg   auto Cmp = MIB.buildInstr(Opc, {SrcRC}, {SrcReg, Src2Reg});
3615*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*Cmp, TII, TRI, RBI);
3616*da58b97aSjoerg 
3617*da58b97aSjoerg   // Invert if we had a 'ne' cc.
3618*da58b97aSjoerg   if (NotOpc) {
3619*da58b97aSjoerg     Cmp = MIB.buildInstr(NotOpc, {DstReg}, {Cmp});
3620*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*Cmp, TII, TRI, RBI);
3621*da58b97aSjoerg   } else {
3622*da58b97aSjoerg     MIB.buildCopy(DstReg, Cmp.getReg(0));
3623*da58b97aSjoerg   }
3624*da58b97aSjoerg   RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *SrcRC, MRI);
3625*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3626*da58b97aSjoerg   return true;
3627*da58b97aSjoerg }
3628*da58b97aSjoerg 
emitScalarToVector(unsigned EltSize,const TargetRegisterClass * DstRC,Register Scalar,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const3629*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitScalarToVector(
3630*da58b97aSjoerg     unsigned EltSize, const TargetRegisterClass *DstRC, Register Scalar,
3631*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
3632*da58b97aSjoerg   auto Undef = MIRBuilder.buildInstr(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, {DstRC}, {});
3633*da58b97aSjoerg 
3634*da58b97aSjoerg   auto BuildFn = [&](unsigned SubregIndex) {
3635*da58b97aSjoerg     auto Ins =
3636*da58b97aSjoerg         MIRBuilder
3637*da58b97aSjoerg             .buildInstr(TargetOpcode::INSERT_SUBREG, {DstRC}, {Undef, Scalar})
3638*da58b97aSjoerg             .addImm(SubregIndex);
3639*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*Undef, TII, TRI, RBI);
3640*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*Ins, TII, TRI, RBI);
3641*da58b97aSjoerg     return &*Ins;
3642*da58b97aSjoerg   };
3643*da58b97aSjoerg 
3644*da58b97aSjoerg   switch (EltSize) {
3645*da58b97aSjoerg   case 16:
3646*da58b97aSjoerg     return BuildFn(AArch64::hsub);
3647*da58b97aSjoerg   case 32:
3648*da58b97aSjoerg     return BuildFn(AArch64::ssub);
3649*da58b97aSjoerg   case 64:
3650*da58b97aSjoerg     return BuildFn(AArch64::dsub);
3651*da58b97aSjoerg   default:
3652*da58b97aSjoerg     return nullptr;
3653*da58b97aSjoerg   }
3654*da58b97aSjoerg }
3655*da58b97aSjoerg 
selectMergeValues(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3656*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectMergeValues(
3657*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
3658*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_MERGE_VALUES && "unexpected opcode");
3659*da58b97aSjoerg   const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3660*da58b97aSjoerg   const LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
3661*da58b97aSjoerg   assert(!DstTy.isVector() && !SrcTy.isVector() && "invalid merge operation");
3662*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(I.getOperand(1).getReg(), MRI, TRI);
3663*da58b97aSjoerg 
3664*da58b97aSjoerg   if (I.getNumOperands() != 3)
3665*da58b97aSjoerg     return false;
3666*da58b97aSjoerg 
3667*da58b97aSjoerg   // Merging 2 s64s into an s128.
3668*da58b97aSjoerg   if (DstTy == LLT::scalar(128)) {
3669*da58b97aSjoerg     if (SrcTy.getSizeInBits() != 64)
3670*da58b97aSjoerg       return false;
3671*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3672*da58b97aSjoerg     Register Src1Reg = I.getOperand(1).getReg();
3673*da58b97aSjoerg     Register Src2Reg = I.getOperand(2).getReg();
3674*da58b97aSjoerg     auto Tmp = MIB.buildInstr(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, {DstTy}, {});
3675*da58b97aSjoerg     MachineInstr *InsMI =
3676*da58b97aSjoerg         emitLaneInsert(None, Tmp.getReg(0), Src1Reg, /* LaneIdx */ 0, RB, MIB);
3677*da58b97aSjoerg     if (!InsMI)
3678*da58b97aSjoerg       return false;
3679*da58b97aSjoerg     MachineInstr *Ins2MI = emitLaneInsert(DstReg, InsMI->getOperand(0).getReg(),
3680*da58b97aSjoerg                                           Src2Reg, /* LaneIdx */ 1, RB, MIB);
3681*da58b97aSjoerg     if (!Ins2MI)
3682*da58b97aSjoerg       return false;
3683*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*InsMI, TII, TRI, RBI);
3684*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*Ins2MI, TII, TRI, RBI);
3685*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
3686*da58b97aSjoerg     return true;
3687*da58b97aSjoerg   }
3688*da58b97aSjoerg 
3689*da58b97aSjoerg   if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID)
3690*da58b97aSjoerg     return false;
3691*da58b97aSjoerg 
3692*da58b97aSjoerg   if (DstTy.getSizeInBits() != 64 || SrcTy.getSizeInBits() != 32)
3693*da58b97aSjoerg     return false;
3694*da58b97aSjoerg 
3695*da58b97aSjoerg   auto *DstRC = &AArch64::GPR64RegClass;
3696*da58b97aSjoerg   Register SubToRegDef = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
3697*da58b97aSjoerg   MachineInstr &SubRegMI = *BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(),
3698*da58b97aSjoerg                                     TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG))
3699*da58b97aSjoerg                                 .addDef(SubToRegDef)
3700*da58b97aSjoerg                                 .addImm(0)
3701*da58b97aSjoerg                                 .addUse(I.getOperand(1).getReg())
3702*da58b97aSjoerg                                 .addImm(AArch64::sub_32);
3703*da58b97aSjoerg   Register SubToRegDef2 = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
3704*da58b97aSjoerg   // Need to anyext the second scalar before we can use bfm
3705*da58b97aSjoerg   MachineInstr &SubRegMI2 = *BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(),
3706*da58b97aSjoerg                                     TII.get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG))
3707*da58b97aSjoerg                                 .addDef(SubToRegDef2)
3708*da58b97aSjoerg                                 .addImm(0)
3709*da58b97aSjoerg                                 .addUse(I.getOperand(2).getReg())
3710*da58b97aSjoerg                                 .addImm(AArch64::sub_32);
3711*da58b97aSjoerg   MachineInstr &BFM =
3712*da58b97aSjoerg       *BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::BFMXri))
3713*da58b97aSjoerg            .addDef(I.getOperand(0).getReg())
3714*da58b97aSjoerg            .addUse(SubToRegDef)
3715*da58b97aSjoerg            .addUse(SubToRegDef2)
3716*da58b97aSjoerg            .addImm(32)
3717*da58b97aSjoerg            .addImm(31);
3718*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(SubRegMI, TII, TRI, RBI);
3719*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(SubRegMI2, TII, TRI, RBI);
3720*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(BFM, TII, TRI, RBI);
3721*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3722*da58b97aSjoerg   return true;
3723*da58b97aSjoerg }
3724*da58b97aSjoerg 
getLaneCopyOpcode(unsigned & CopyOpc,unsigned & ExtractSubReg,const unsigned EltSize)3725*da58b97aSjoerg static bool getLaneCopyOpcode(unsigned &CopyOpc, unsigned &ExtractSubReg,
3726*da58b97aSjoerg                               const unsigned EltSize) {
3727*da58b97aSjoerg   // Choose a lane copy opcode and subregister based off of the size of the
3728*da58b97aSjoerg   // vector's elements.
3729*da58b97aSjoerg   switch (EltSize) {
3730*da58b97aSjoerg   case 16:
3731*da58b97aSjoerg     CopyOpc = AArch64::CPYi16;
3732*da58b97aSjoerg     ExtractSubReg = AArch64::hsub;
3733*da58b97aSjoerg     break;
3734*da58b97aSjoerg   case 32:
3735*da58b97aSjoerg     CopyOpc = AArch64::CPYi32;
3736*da58b97aSjoerg     ExtractSubReg = AArch64::ssub;
3737*da58b97aSjoerg     break;
3738*da58b97aSjoerg   case 64:
3739*da58b97aSjoerg     CopyOpc = AArch64::CPYi64;
3740*da58b97aSjoerg     ExtractSubReg = AArch64::dsub;
3741*da58b97aSjoerg     break;
3742*da58b97aSjoerg   default:
3743*da58b97aSjoerg     // Unknown size, bail out.
3744*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Elt size '" << EltSize << "' unsupported.\n");
3745*da58b97aSjoerg     return false;
3746*da58b97aSjoerg   }
3747*da58b97aSjoerg   return true;
3748*da58b97aSjoerg }
3749*da58b97aSjoerg 
emitExtractVectorElt(Optional<Register> DstReg,const RegisterBank & DstRB,LLT ScalarTy,Register VecReg,unsigned LaneIdx,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const3750*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitExtractVectorElt(
3751*da58b97aSjoerg     Optional<Register> DstReg, const RegisterBank &DstRB, LLT ScalarTy,
3752*da58b97aSjoerg     Register VecReg, unsigned LaneIdx, MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
3753*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIRBuilder.getMRI();
3754*da58b97aSjoerg   unsigned CopyOpc = 0;
3755*da58b97aSjoerg   unsigned ExtractSubReg = 0;
3756*da58b97aSjoerg   if (!getLaneCopyOpcode(CopyOpc, ExtractSubReg, ScalarTy.getSizeInBits())) {
3757*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(
3758*da58b97aSjoerg         dbgs() << "Couldn't determine lane copy opcode for instruction.\n");
3759*da58b97aSjoerg     return nullptr;
3760*da58b97aSjoerg   }
3761*da58b97aSjoerg 
3762*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *DstRC =
3763*da58b97aSjoerg       getRegClassForTypeOnBank(ScalarTy, DstRB, RBI, true);
3764*da58b97aSjoerg   if (!DstRC) {
3765*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not determine destination register class.\n");
3766*da58b97aSjoerg     return nullptr;
3767*da58b97aSjoerg   }
3768*da58b97aSjoerg 
3769*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &VecRB = *RBI.getRegBank(VecReg, MRI, TRI);
3770*da58b97aSjoerg   const LLT &VecTy = MRI.getType(VecReg);
3771*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *VecRC =
3772*da58b97aSjoerg       getRegClassForTypeOnBank(VecTy, VecRB, RBI, true);
3773*da58b97aSjoerg   if (!VecRC) {
3774*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not determine source register class.\n");
3775*da58b97aSjoerg     return nullptr;
3776*da58b97aSjoerg   }
3777*da58b97aSjoerg 
3778*da58b97aSjoerg   // The register that we're going to copy into.
3779*da58b97aSjoerg   Register InsertReg = VecReg;
3780*da58b97aSjoerg   if (!DstReg)
3781*da58b97aSjoerg     DstReg = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
3782*da58b97aSjoerg   // If the lane index is 0, we just use a subregister COPY.
3783*da58b97aSjoerg   if (LaneIdx == 0) {
3784*da58b97aSjoerg     auto Copy = MIRBuilder.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {*DstReg}, {})
3785*da58b97aSjoerg                     .addReg(VecReg, 0, ExtractSubReg);
3786*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(*DstReg, *DstRC, MRI);
3787*da58b97aSjoerg     return &*Copy;
3788*da58b97aSjoerg   }
3789*da58b97aSjoerg 
3790*da58b97aSjoerg   // Lane copies require 128-bit wide registers. If we're dealing with an
3791*da58b97aSjoerg   // unpacked vector, then we need to move up to that width. Insert an implicit
3792*da58b97aSjoerg   // def and a subregister insert to get us there.
3793*da58b97aSjoerg   if (VecTy.getSizeInBits() != 128) {
3794*da58b97aSjoerg     MachineInstr *ScalarToVector = emitScalarToVector(
3795*da58b97aSjoerg         VecTy.getSizeInBits(), &AArch64::FPR128RegClass, VecReg, MIRBuilder);
3796*da58b97aSjoerg     if (!ScalarToVector)
3797*da58b97aSjoerg       return nullptr;
3798*da58b97aSjoerg     InsertReg = ScalarToVector->getOperand(0).getReg();
3799*da58b97aSjoerg   }
3800*da58b97aSjoerg 
3801*da58b97aSjoerg   MachineInstr *LaneCopyMI =
3802*da58b97aSjoerg       MIRBuilder.buildInstr(CopyOpc, {*DstReg}, {InsertReg}).addImm(LaneIdx);
3803*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*LaneCopyMI, TII, TRI, RBI);
3804*da58b97aSjoerg 
3805*da58b97aSjoerg   // Make sure that we actually constrain the initial copy.
3806*da58b97aSjoerg   RBI.constrainGenericRegister(*DstReg, *DstRC, MRI);
3807*da58b97aSjoerg   return LaneCopyMI;
3808*da58b97aSjoerg }
3809*da58b97aSjoerg 
selectExtractElt(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3810*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectExtractElt(
3811*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
3812*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_EXTRACT_VECTOR_ELT &&
3813*da58b97aSjoerg          "unexpected opcode!");
3814*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
3815*da58b97aSjoerg   const LLT NarrowTy = MRI.getType(DstReg);
3816*da58b97aSjoerg   const Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
3817*da58b97aSjoerg   const LLT WideTy = MRI.getType(SrcReg);
3818*da58b97aSjoerg   (void)WideTy;
3819*da58b97aSjoerg   assert(WideTy.getSizeInBits() >= NarrowTy.getSizeInBits() &&
3820*da58b97aSjoerg          "source register size too small!");
3821*da58b97aSjoerg   assert(!NarrowTy.isVector() && "cannot extract vector into vector!");
3822*da58b97aSjoerg 
3823*da58b97aSjoerg   // Need the lane index to determine the correct copy opcode.
3824*da58b97aSjoerg   MachineOperand &LaneIdxOp = I.getOperand(2);
3825*da58b97aSjoerg   assert(LaneIdxOp.isReg() && "Lane index operand was not a register?");
3826*da58b97aSjoerg 
3827*da58b97aSjoerg   if (RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI)->getID() != AArch64::FPRRegBankID) {
3828*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Cannot extract into GPR.\n");
3829*da58b97aSjoerg     return false;
3830*da58b97aSjoerg   }
3831*da58b97aSjoerg 
3832*da58b97aSjoerg   // Find the index to extract from.
3833*da58b97aSjoerg   auto VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(LaneIdxOp.getReg(), MRI);
3834*da58b97aSjoerg   if (!VRegAndVal)
3835*da58b97aSjoerg     return false;
3836*da58b97aSjoerg   unsigned LaneIdx = VRegAndVal->Value.getSExtValue();
3837*da58b97aSjoerg 
3838*da58b97aSjoerg 
3839*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &DstRB = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
3840*da58b97aSjoerg   MachineInstr *Extract = emitExtractVectorElt(DstReg, DstRB, NarrowTy, SrcReg,
3841*da58b97aSjoerg                                                LaneIdx, MIB);
3842*da58b97aSjoerg   if (!Extract)
3843*da58b97aSjoerg     return false;
3844*da58b97aSjoerg 
3845*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3846*da58b97aSjoerg   return true;
3847*da58b97aSjoerg }
3848*da58b97aSjoerg 
selectSplitVectorUnmerge(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3849*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectSplitVectorUnmerge(
3850*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
3851*da58b97aSjoerg   unsigned NumElts = I.getNumOperands() - 1;
3852*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(NumElts).getReg();
3853*da58b97aSjoerg   const LLT NarrowTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3854*da58b97aSjoerg   const LLT SrcTy = MRI.getType(SrcReg);
3855*da58b97aSjoerg 
3856*da58b97aSjoerg   assert(NarrowTy.isVector() && "Expected an unmerge into vectors");
3857*da58b97aSjoerg   if (SrcTy.getSizeInBits() > 128) {
3858*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unexpected vector type for vec split unmerge");
3859*da58b97aSjoerg     return false;
3860*da58b97aSjoerg   }
3861*da58b97aSjoerg 
3862*da58b97aSjoerg   // We implement a split vector operation by treating the sub-vectors as
3863*da58b97aSjoerg   // scalars and extracting them.
3864*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &DstRB =
3865*da58b97aSjoerg       *RBI.getRegBank(I.getOperand(0).getReg(), MRI, TRI);
3866*da58b97aSjoerg   for (unsigned OpIdx = 0; OpIdx < NumElts; ++OpIdx) {
3867*da58b97aSjoerg     Register Dst = I.getOperand(OpIdx).getReg();
3868*da58b97aSjoerg     MachineInstr *Extract =
3869*da58b97aSjoerg         emitExtractVectorElt(Dst, DstRB, NarrowTy, SrcReg, OpIdx, MIB);
3870*da58b97aSjoerg     if (!Extract)
3871*da58b97aSjoerg       return false;
3872*da58b97aSjoerg   }
3873*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3874*da58b97aSjoerg   return true;
3875*da58b97aSjoerg }
3876*da58b97aSjoerg 
selectUnmergeValues(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3877*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectUnmergeValues(MachineInstr &I,
3878*da58b97aSjoerg                                                      MachineRegisterInfo &MRI) {
3879*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_UNMERGE_VALUES &&
3880*da58b97aSjoerg          "unexpected opcode");
3881*da58b97aSjoerg 
3882*da58b97aSjoerg   // TODO: Handle unmerging into GPRs and from scalars to scalars.
3883*da58b97aSjoerg   if (RBI.getRegBank(I.getOperand(0).getReg(), MRI, TRI)->getID() !=
3884*da58b97aSjoerg           AArch64::FPRRegBankID ||
3885*da58b97aSjoerg       RBI.getRegBank(I.getOperand(1).getReg(), MRI, TRI)->getID() !=
3886*da58b97aSjoerg           AArch64::FPRRegBankID) {
3887*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unmerging vector-to-gpr and scalar-to-scalar "
3888*da58b97aSjoerg                          "currently unsupported.\n");
3889*da58b97aSjoerg     return false;
3890*da58b97aSjoerg   }
3891*da58b97aSjoerg 
3892*da58b97aSjoerg   // The last operand is the vector source register, and every other operand is
3893*da58b97aSjoerg   // a register to unpack into.
3894*da58b97aSjoerg   unsigned NumElts = I.getNumOperands() - 1;
3895*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(NumElts).getReg();
3896*da58b97aSjoerg   const LLT NarrowTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
3897*da58b97aSjoerg   const LLT WideTy = MRI.getType(SrcReg);
3898*da58b97aSjoerg   (void)WideTy;
3899*da58b97aSjoerg   assert((WideTy.isVector() || WideTy.getSizeInBits() == 128) &&
3900*da58b97aSjoerg          "can only unmerge from vector or s128 types!");
3901*da58b97aSjoerg   assert(WideTy.getSizeInBits() > NarrowTy.getSizeInBits() &&
3902*da58b97aSjoerg          "source register size too small!");
3903*da58b97aSjoerg 
3904*da58b97aSjoerg   if (!NarrowTy.isScalar())
3905*da58b97aSjoerg     return selectSplitVectorUnmerge(I, MRI);
3906*da58b97aSjoerg 
3907*da58b97aSjoerg   // Choose a lane copy opcode and subregister based off of the size of the
3908*da58b97aSjoerg   // vector's elements.
3909*da58b97aSjoerg   unsigned CopyOpc = 0;
3910*da58b97aSjoerg   unsigned ExtractSubReg = 0;
3911*da58b97aSjoerg   if (!getLaneCopyOpcode(CopyOpc, ExtractSubReg, NarrowTy.getSizeInBits()))
3912*da58b97aSjoerg     return false;
3913*da58b97aSjoerg 
3914*da58b97aSjoerg   // Set up for the lane copies.
3915*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
3916*da58b97aSjoerg 
3917*da58b97aSjoerg   // Stores the registers we'll be copying from.
3918*da58b97aSjoerg   SmallVector<Register, 4> InsertRegs;
3919*da58b97aSjoerg 
3920*da58b97aSjoerg   // We'll use the first register twice, so we only need NumElts-1 registers.
3921*da58b97aSjoerg   unsigned NumInsertRegs = NumElts - 1;
3922*da58b97aSjoerg 
3923*da58b97aSjoerg   // If our elements fit into exactly 128 bits, then we can copy from the source
3924*da58b97aSjoerg   // directly. Otherwise, we need to do a bit of setup with some subregister
3925*da58b97aSjoerg   // inserts.
3926*da58b97aSjoerg   if (NarrowTy.getSizeInBits() * NumElts == 128) {
3927*da58b97aSjoerg     InsertRegs = SmallVector<Register, 4>(NumInsertRegs, SrcReg);
3928*da58b97aSjoerg   } else {
3929*da58b97aSjoerg     // No. We have to perform subregister inserts. For each insert, create an
3930*da58b97aSjoerg     // implicit def and a subregister insert, and save the register we create.
3931*da58b97aSjoerg     for (unsigned Idx = 0; Idx < NumInsertRegs; ++Idx) {
3932*da58b97aSjoerg       Register ImpDefReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR128RegClass);
3933*da58b97aSjoerg       MachineInstr &ImpDefMI =
3934*da58b97aSjoerg           *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF),
3935*da58b97aSjoerg                    ImpDefReg);
3936*da58b97aSjoerg 
3937*da58b97aSjoerg       // Now, create the subregister insert from SrcReg.
3938*da58b97aSjoerg       Register InsertReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR128RegClass);
3939*da58b97aSjoerg       MachineInstr &InsMI =
3940*da58b97aSjoerg           *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(),
3941*da58b97aSjoerg                    TII.get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), InsertReg)
3942*da58b97aSjoerg                .addUse(ImpDefReg)
3943*da58b97aSjoerg                .addUse(SrcReg)
3944*da58b97aSjoerg                .addImm(AArch64::dsub);
3945*da58b97aSjoerg 
3946*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(ImpDefMI, TII, TRI, RBI);
3947*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(InsMI, TII, TRI, RBI);
3948*da58b97aSjoerg 
3949*da58b97aSjoerg       // Save the register so that we can copy from it after.
3950*da58b97aSjoerg       InsertRegs.push_back(InsertReg);
3951*da58b97aSjoerg     }
3952*da58b97aSjoerg   }
3953*da58b97aSjoerg 
3954*da58b97aSjoerg   // Now that we've created any necessary subregister inserts, we can
3955*da58b97aSjoerg   // create the copies.
3956*da58b97aSjoerg   //
3957*da58b97aSjoerg   // Perform the first copy separately as a subregister copy.
3958*da58b97aSjoerg   Register CopyTo = I.getOperand(0).getReg();
3959*da58b97aSjoerg   auto FirstCopy = MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {CopyTo}, {})
3960*da58b97aSjoerg                        .addReg(InsertRegs[0], 0, ExtractSubReg);
3961*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*FirstCopy, TII, TRI, RBI);
3962*da58b97aSjoerg 
3963*da58b97aSjoerg   // Now, perform the remaining copies as vector lane copies.
3964*da58b97aSjoerg   unsigned LaneIdx = 1;
3965*da58b97aSjoerg   for (Register InsReg : InsertRegs) {
3966*da58b97aSjoerg     Register CopyTo = I.getOperand(LaneIdx).getReg();
3967*da58b97aSjoerg     MachineInstr &CopyInst =
3968*da58b97aSjoerg         *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(CopyOpc), CopyTo)
3969*da58b97aSjoerg              .addUse(InsReg)
3970*da58b97aSjoerg              .addImm(LaneIdx);
3971*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(CopyInst, TII, TRI, RBI);
3972*da58b97aSjoerg     ++LaneIdx;
3973*da58b97aSjoerg   }
3974*da58b97aSjoerg 
3975*da58b97aSjoerg   // Separately constrain the first copy's destination. Because of the
3976*da58b97aSjoerg   // limitation in constrainOperandRegClass, we can't guarantee that this will
3977*da58b97aSjoerg   // actually be constrained. So, do it ourselves using the second operand.
3978*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *RC =
3979*da58b97aSjoerg       MRI.getRegClassOrNull(I.getOperand(1).getReg());
3980*da58b97aSjoerg   if (!RC) {
3981*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Couldn't constrain copy destination.\n");
3982*da58b97aSjoerg     return false;
3983*da58b97aSjoerg   }
3984*da58b97aSjoerg 
3985*da58b97aSjoerg   RBI.constrainGenericRegister(CopyTo, *RC, MRI);
3986*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
3987*da58b97aSjoerg   return true;
3988*da58b97aSjoerg }
3989*da58b97aSjoerg 
selectConcatVectors(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)3990*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectConcatVectors(
3991*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI)  {
3992*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_CONCAT_VECTORS &&
3993*da58b97aSjoerg          "Unexpected opcode");
3994*da58b97aSjoerg   Register Dst = I.getOperand(0).getReg();
3995*da58b97aSjoerg   Register Op1 = I.getOperand(1).getReg();
3996*da58b97aSjoerg   Register Op2 = I.getOperand(2).getReg();
3997*da58b97aSjoerg   MachineInstr *ConcatMI = emitVectorConcat(Dst, Op1, Op2, MIB);
3998*da58b97aSjoerg   if (!ConcatMI)
3999*da58b97aSjoerg     return false;
4000*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4001*da58b97aSjoerg   return true;
4002*da58b97aSjoerg }
4003*da58b97aSjoerg 
4004*da58b97aSjoerg unsigned
emitConstantPoolEntry(const Constant * CPVal,MachineFunction & MF) const4005*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitConstantPoolEntry(const Constant *CPVal,
4006*da58b97aSjoerg                                                   MachineFunction &MF) const {
4007*da58b97aSjoerg   Type *CPTy = CPVal->getType();
4008*da58b97aSjoerg   Align Alignment = MF.getDataLayout().getPrefTypeAlign(CPTy);
4009*da58b97aSjoerg 
4010*da58b97aSjoerg   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
4011*da58b97aSjoerg   return MCP->getConstantPoolIndex(CPVal, Alignment);
4012*da58b97aSjoerg }
4013*da58b97aSjoerg 
emitLoadFromConstantPool(const Constant * CPVal,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4014*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitLoadFromConstantPool(
4015*da58b97aSjoerg     const Constant *CPVal, MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4016*da58b97aSjoerg   auto &MF = MIRBuilder.getMF();
4017*da58b97aSjoerg   unsigned CPIdx = emitConstantPoolEntry(CPVal, MF);
4018*da58b97aSjoerg 
4019*da58b97aSjoerg   auto Adrp =
4020*da58b97aSjoerg       MIRBuilder.buildInstr(AArch64::ADRP, {&AArch64::GPR64RegClass}, {})
4021*da58b97aSjoerg           .addConstantPoolIndex(CPIdx, 0, AArch64II::MO_PAGE);
4022*da58b97aSjoerg 
4023*da58b97aSjoerg   MachineInstr *LoadMI = nullptr;
4024*da58b97aSjoerg   MachinePointerInfo PtrInfo = MachinePointerInfo::getConstantPool(MF);
4025*da58b97aSjoerg   unsigned Size = MIRBuilder.getDataLayout().getTypeStoreSize(CPVal->getType());
4026*da58b97aSjoerg   switch (Size) {
4027*da58b97aSjoerg   case 16:
4028*da58b97aSjoerg     LoadMI =
4029*da58b97aSjoerg         &*MIRBuilder
4030*da58b97aSjoerg               .buildInstr(AArch64::LDRQui, {&AArch64::FPR128RegClass}, {Adrp})
4031*da58b97aSjoerg               .addConstantPoolIndex(CPIdx, 0,
4032*da58b97aSjoerg                                     AArch64II::MO_PAGEOFF | AArch64II::MO_NC);
4033*da58b97aSjoerg     break;
4034*da58b97aSjoerg   case 8:
4035*da58b97aSjoerg     LoadMI =
4036*da58b97aSjoerg         &*MIRBuilder
4037*da58b97aSjoerg               .buildInstr(AArch64::LDRDui, {&AArch64::FPR64RegClass}, {Adrp})
4038*da58b97aSjoerg               .addConstantPoolIndex(CPIdx, 0,
4039*da58b97aSjoerg                                     AArch64II::MO_PAGEOFF | AArch64II::MO_NC);
4040*da58b97aSjoerg     break;
4041*da58b97aSjoerg   case 4:
4042*da58b97aSjoerg     LoadMI =
4043*da58b97aSjoerg         &*MIRBuilder
4044*da58b97aSjoerg               .buildInstr(AArch64::LDRSui, {&AArch64::FPR32RegClass}, {Adrp})
4045*da58b97aSjoerg               .addConstantPoolIndex(CPIdx, 0,
4046*da58b97aSjoerg                                     AArch64II::MO_PAGEOFF | AArch64II::MO_NC);
4047*da58b97aSjoerg     break;
4048*da58b97aSjoerg   default:
4049*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not load from constant pool of type "
4050*da58b97aSjoerg                       << *CPVal->getType());
4051*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4052*da58b97aSjoerg   }
4053*da58b97aSjoerg   LoadMI->addMemOperand(MF, MF.getMachineMemOperand(PtrInfo,
4054*da58b97aSjoerg                                                     MachineMemOperand::MOLoad,
4055*da58b97aSjoerg                                                     Size, Align(Size)));
4056*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*Adrp, TII, TRI, RBI);
4057*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*LoadMI, TII, TRI, RBI);
4058*da58b97aSjoerg   return LoadMI;
4059*da58b97aSjoerg }
4060*da58b97aSjoerg 
4061*da58b97aSjoerg /// Return an <Opcode, SubregIndex> pair to do an vector elt insert of a given
4062*da58b97aSjoerg /// size and RB.
4063*da58b97aSjoerg static std::pair<unsigned, unsigned>
getInsertVecEltOpInfo(const RegisterBank & RB,unsigned EltSize)4064*da58b97aSjoerg getInsertVecEltOpInfo(const RegisterBank &RB, unsigned EltSize) {
4065*da58b97aSjoerg   unsigned Opc, SubregIdx;
4066*da58b97aSjoerg   if (RB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
4067*da58b97aSjoerg     if (EltSize == 16) {
4068*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi16gpr;
4069*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::ssub;
4070*da58b97aSjoerg     } else if (EltSize == 32) {
4071*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi32gpr;
4072*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::ssub;
4073*da58b97aSjoerg     } else if (EltSize == 64) {
4074*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi64gpr;
4075*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::dsub;
4076*da58b97aSjoerg     } else {
4077*da58b97aSjoerg       llvm_unreachable("invalid elt size!");
4078*da58b97aSjoerg     }
4079*da58b97aSjoerg   } else {
4080*da58b97aSjoerg     if (EltSize == 8) {
4081*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi8lane;
4082*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::bsub;
4083*da58b97aSjoerg     } else if (EltSize == 16) {
4084*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi16lane;
4085*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::hsub;
4086*da58b97aSjoerg     } else if (EltSize == 32) {
4087*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi32lane;
4088*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::ssub;
4089*da58b97aSjoerg     } else if (EltSize == 64) {
4090*da58b97aSjoerg       Opc = AArch64::INSvi64lane;
4091*da58b97aSjoerg       SubregIdx = AArch64::dsub;
4092*da58b97aSjoerg     } else {
4093*da58b97aSjoerg       llvm_unreachable("invalid elt size!");
4094*da58b97aSjoerg     }
4095*da58b97aSjoerg   }
4096*da58b97aSjoerg   return std::make_pair(Opc, SubregIdx);
4097*da58b97aSjoerg }
4098*da58b97aSjoerg 
emitInstr(unsigned Opcode,std::initializer_list<llvm::DstOp> DstOps,std::initializer_list<llvm::SrcOp> SrcOps,MachineIRBuilder & MIRBuilder,const ComplexRendererFns & RenderFns) const4099*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitInstr(
4100*da58b97aSjoerg     unsigned Opcode, std::initializer_list<llvm::DstOp> DstOps,
4101*da58b97aSjoerg     std::initializer_list<llvm::SrcOp> SrcOps, MachineIRBuilder &MIRBuilder,
4102*da58b97aSjoerg     const ComplexRendererFns &RenderFns) const {
4103*da58b97aSjoerg   assert(Opcode && "Expected an opcode?");
4104*da58b97aSjoerg   assert(!isPreISelGenericOpcode(Opcode) &&
4105*da58b97aSjoerg          "Function should only be used to produce selected instructions!");
4106*da58b97aSjoerg   auto MI = MIRBuilder.buildInstr(Opcode, DstOps, SrcOps);
4107*da58b97aSjoerg   if (RenderFns)
4108*da58b97aSjoerg     for (auto &Fn : *RenderFns)
4109*da58b97aSjoerg       Fn(MI);
4110*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*MI, TII, TRI, RBI);
4111*da58b97aSjoerg   return &*MI;
4112*da58b97aSjoerg }
4113*da58b97aSjoerg 
emitAddSub(const std::array<std::array<unsigned,2>,5> & AddrModeAndSizeToOpcode,Register Dst,MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4114*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitAddSub(
4115*da58b97aSjoerg     const std::array<std::array<unsigned, 2>, 5> &AddrModeAndSizeToOpcode,
4116*da58b97aSjoerg     Register Dst, MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
4117*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4118*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MIRBuilder.getMF().getRegInfo();
4119*da58b97aSjoerg   assert(LHS.isReg() && RHS.isReg() && "Expected register operands?");
4120*da58b97aSjoerg   auto Ty = MRI.getType(LHS.getReg());
4121*da58b97aSjoerg   assert(!Ty.isVector() && "Expected a scalar or pointer?");
4122*da58b97aSjoerg   unsigned Size = Ty.getSizeInBits();
4123*da58b97aSjoerg   assert((Size == 32 || Size == 64) && "Expected a 32-bit or 64-bit type only");
4124*da58b97aSjoerg   bool Is32Bit = Size == 32;
4125*da58b97aSjoerg 
4126*da58b97aSjoerg   // INSTRri form with positive arithmetic immediate.
4127*da58b97aSjoerg   if (auto Fns = selectArithImmed(RHS))
4128*da58b97aSjoerg     return emitInstr(AddrModeAndSizeToOpcode[0][Is32Bit], {Dst}, {LHS},
4129*da58b97aSjoerg                      MIRBuilder, Fns);
4130*da58b97aSjoerg 
4131*da58b97aSjoerg   // INSTRri form with negative arithmetic immediate.
4132*da58b97aSjoerg   if (auto Fns = selectNegArithImmed(RHS))
4133*da58b97aSjoerg     return emitInstr(AddrModeAndSizeToOpcode[3][Is32Bit], {Dst}, {LHS},
4134*da58b97aSjoerg                      MIRBuilder, Fns);
4135*da58b97aSjoerg 
4136*da58b97aSjoerg   // INSTRrx form.
4137*da58b97aSjoerg   if (auto Fns = selectArithExtendedRegister(RHS))
4138*da58b97aSjoerg     return emitInstr(AddrModeAndSizeToOpcode[4][Is32Bit], {Dst}, {LHS},
4139*da58b97aSjoerg                      MIRBuilder, Fns);
4140*da58b97aSjoerg 
4141*da58b97aSjoerg   // INSTRrs form.
4142*da58b97aSjoerg   if (auto Fns = selectShiftedRegister(RHS))
4143*da58b97aSjoerg     return emitInstr(AddrModeAndSizeToOpcode[1][Is32Bit], {Dst}, {LHS},
4144*da58b97aSjoerg                      MIRBuilder, Fns);
4145*da58b97aSjoerg   return emitInstr(AddrModeAndSizeToOpcode[2][Is32Bit], {Dst}, {LHS, RHS},
4146*da58b97aSjoerg                    MIRBuilder);
4147*da58b97aSjoerg }
4148*da58b97aSjoerg 
4149*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitADD(Register DefReg,MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4150*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitADD(Register DefReg, MachineOperand &LHS,
4151*da58b97aSjoerg                                     MachineOperand &RHS,
4152*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4153*da58b97aSjoerg   const std::array<std::array<unsigned, 2>, 5> OpcTable{
4154*da58b97aSjoerg       {{AArch64::ADDXri, AArch64::ADDWri},
4155*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDXrs, AArch64::ADDWrs},
4156*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDXrr, AArch64::ADDWrr},
4157*da58b97aSjoerg        {AArch64::SUBXri, AArch64::SUBWri},
4158*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDXrx, AArch64::ADDWrx}}};
4159*da58b97aSjoerg   return emitAddSub(OpcTable, DefReg, LHS, RHS, MIRBuilder);
4160*da58b97aSjoerg }
4161*da58b97aSjoerg 
4162*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitADDS(Register Dst,MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4163*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitADDS(Register Dst, MachineOperand &LHS,
4164*da58b97aSjoerg                                      MachineOperand &RHS,
4165*da58b97aSjoerg                                      MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4166*da58b97aSjoerg   const std::array<std::array<unsigned, 2>, 5> OpcTable{
4167*da58b97aSjoerg       {{AArch64::ADDSXri, AArch64::ADDSWri},
4168*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDSXrs, AArch64::ADDSWrs},
4169*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDSXrr, AArch64::ADDSWrr},
4170*da58b97aSjoerg        {AArch64::SUBSXri, AArch64::SUBSWri},
4171*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDSXrx, AArch64::ADDSWrx}}};
4172*da58b97aSjoerg   return emitAddSub(OpcTable, Dst, LHS, RHS, MIRBuilder);
4173*da58b97aSjoerg }
4174*da58b97aSjoerg 
4175*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitSUBS(Register Dst,MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4176*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitSUBS(Register Dst, MachineOperand &LHS,
4177*da58b97aSjoerg                                      MachineOperand &RHS,
4178*da58b97aSjoerg                                      MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4179*da58b97aSjoerg   const std::array<std::array<unsigned, 2>, 5> OpcTable{
4180*da58b97aSjoerg       {{AArch64::SUBSXri, AArch64::SUBSWri},
4181*da58b97aSjoerg        {AArch64::SUBSXrs, AArch64::SUBSWrs},
4182*da58b97aSjoerg        {AArch64::SUBSXrr, AArch64::SUBSWrr},
4183*da58b97aSjoerg        {AArch64::ADDSXri, AArch64::ADDSWri},
4184*da58b97aSjoerg        {AArch64::SUBSXrx, AArch64::SUBSWrx}}};
4185*da58b97aSjoerg   return emitAddSub(OpcTable, Dst, LHS, RHS, MIRBuilder);
4186*da58b97aSjoerg }
4187*da58b97aSjoerg 
4188*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitCMN(MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4189*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitCMN(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
4190*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4191*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MIRBuilder.getMF().getRegInfo();
4192*da58b97aSjoerg   bool Is32Bit = (MRI.getType(LHS.getReg()).getSizeInBits() == 32);
4193*da58b97aSjoerg   auto RC = Is32Bit ? &AArch64::GPR32RegClass : &AArch64::GPR64RegClass;
4194*da58b97aSjoerg   return emitADDS(MRI.createVirtualRegister(RC), LHS, RHS, MIRBuilder);
4195*da58b97aSjoerg }
4196*da58b97aSjoerg 
4197*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitTST(MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4198*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitTST(MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS,
4199*da58b97aSjoerg                                     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4200*da58b97aSjoerg   assert(LHS.isReg() && RHS.isReg() && "Expected register operands?");
4201*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MIRBuilder.getMF().getRegInfo();
4202*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(LHS.getReg());
4203*da58b97aSjoerg   unsigned RegSize = Ty.getSizeInBits();
4204*da58b97aSjoerg   bool Is32Bit = (RegSize == 32);
4205*da58b97aSjoerg   const unsigned OpcTable[3][2] = {{AArch64::ANDSXri, AArch64::ANDSWri},
4206*da58b97aSjoerg                                    {AArch64::ANDSXrs, AArch64::ANDSWrs},
4207*da58b97aSjoerg                                    {AArch64::ANDSXrr, AArch64::ANDSWrr}};
4208*da58b97aSjoerg   // ANDS needs a logical immediate for its immediate form. Check if we can
4209*da58b97aSjoerg   // fold one in.
4210*da58b97aSjoerg   if (auto ValAndVReg = getConstantVRegValWithLookThrough(RHS.getReg(), MRI)) {
4211*da58b97aSjoerg     int64_t Imm = ValAndVReg->Value.getSExtValue();
4212*da58b97aSjoerg 
4213*da58b97aSjoerg     if (AArch64_AM::isLogicalImmediate(Imm, RegSize)) {
4214*da58b97aSjoerg       auto TstMI = MIRBuilder.buildInstr(OpcTable[0][Is32Bit], {Ty}, {LHS});
4215*da58b97aSjoerg       TstMI.addImm(AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(Imm, RegSize));
4216*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(*TstMI, TII, TRI, RBI);
4217*da58b97aSjoerg       return &*TstMI;
4218*da58b97aSjoerg     }
4219*da58b97aSjoerg   }
4220*da58b97aSjoerg 
4221*da58b97aSjoerg   if (auto Fns = selectLogicalShiftedRegister(RHS))
4222*da58b97aSjoerg     return emitInstr(OpcTable[1][Is32Bit], {Ty}, {LHS}, MIRBuilder, Fns);
4223*da58b97aSjoerg   return emitInstr(OpcTable[2][Is32Bit], {Ty}, {LHS, RHS}, MIRBuilder);
4224*da58b97aSjoerg }
4225*da58b97aSjoerg 
emitIntegerCompare(MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineOperand & Predicate,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4226*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitIntegerCompare(
4227*da58b97aSjoerg     MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS, MachineOperand &Predicate,
4228*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4229*da58b97aSjoerg   assert(LHS.isReg() && RHS.isReg() && "Expected LHS and RHS to be registers!");
4230*da58b97aSjoerg   assert(Predicate.isPredicate() && "Expected predicate?");
4231*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MIRBuilder.getMF().getRegInfo();
4232*da58b97aSjoerg   LLT CmpTy = MRI.getType(LHS.getReg());
4233*da58b97aSjoerg   assert(!CmpTy.isVector() && "Expected scalar or pointer");
4234*da58b97aSjoerg   unsigned Size = CmpTy.getSizeInBits();
4235*da58b97aSjoerg   (void)Size;
4236*da58b97aSjoerg   assert((Size == 32 || Size == 64) && "Expected a 32-bit or 64-bit LHS/RHS?");
4237*da58b97aSjoerg   // Fold the compare into a cmn or tst if possible.
4238*da58b97aSjoerg   if (auto FoldCmp = tryFoldIntegerCompare(LHS, RHS, Predicate, MIRBuilder))
4239*da58b97aSjoerg     return FoldCmp;
4240*da58b97aSjoerg   auto Dst = MRI.cloneVirtualRegister(LHS.getReg());
4241*da58b97aSjoerg   return emitSUBS(Dst, LHS, RHS, MIRBuilder);
4242*da58b97aSjoerg }
4243*da58b97aSjoerg 
emitCSetForFCmp(Register Dst,CmpInst::Predicate Pred,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4244*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitCSetForFCmp(
4245*da58b97aSjoerg     Register Dst, CmpInst::Predicate Pred, MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4246*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIRBuilder.getMRI();
4247*da58b97aSjoerg #ifndef NDEBUG
4248*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(Dst);
4249*da58b97aSjoerg   assert(!Ty.isVector() && Ty.getSizeInBits() == 32 &&
4250*da58b97aSjoerg          "Expected a 32-bit scalar register?");
4251*da58b97aSjoerg #endif
4252*da58b97aSjoerg   const Register ZeroReg = AArch64::WZR;
4253*da58b97aSjoerg   auto EmitCSet = [&](Register CsetDst, AArch64CC::CondCode CC) {
4254*da58b97aSjoerg     auto CSet =
4255*da58b97aSjoerg         MIRBuilder.buildInstr(AArch64::CSINCWr, {CsetDst}, {ZeroReg, ZeroReg})
4256*da58b97aSjoerg             .addImm(getInvertedCondCode(CC));
4257*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*CSet, TII, TRI, RBI);
4258*da58b97aSjoerg     return &*CSet;
4259*da58b97aSjoerg   };
4260*da58b97aSjoerg 
4261*da58b97aSjoerg   AArch64CC::CondCode CC1, CC2;
4262*da58b97aSjoerg   changeFCMPPredToAArch64CC(Pred, CC1, CC2);
4263*da58b97aSjoerg   if (CC2 == AArch64CC::AL)
4264*da58b97aSjoerg     return EmitCSet(Dst, CC1);
4265*da58b97aSjoerg 
4266*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *RC = &AArch64::GPR32RegClass;
4267*da58b97aSjoerg   Register Def1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
4268*da58b97aSjoerg   Register Def2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
4269*da58b97aSjoerg   EmitCSet(Def1Reg, CC1);
4270*da58b97aSjoerg   EmitCSet(Def2Reg, CC2);
4271*da58b97aSjoerg   auto OrMI = MIRBuilder.buildInstr(AArch64::ORRWrr, {Dst}, {Def1Reg, Def2Reg});
4272*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*OrMI, TII, TRI, RBI);
4273*da58b97aSjoerg   return &*OrMI;
4274*da58b97aSjoerg }
4275*da58b97aSjoerg 
4276*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitFPCompare(Register LHS,Register RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder,Optional<CmpInst::Predicate> Pred) const4277*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitFPCompare(Register LHS, Register RHS,
4278*da58b97aSjoerg                                           MachineIRBuilder &MIRBuilder,
4279*da58b97aSjoerg                                           Optional<CmpInst::Predicate> Pred) const {
4280*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIRBuilder.getMRI();
4281*da58b97aSjoerg   LLT Ty = MRI.getType(LHS);
4282*da58b97aSjoerg   if (Ty.isVector())
4283*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4284*da58b97aSjoerg   unsigned OpSize = Ty.getSizeInBits();
4285*da58b97aSjoerg   if (OpSize != 32 && OpSize != 64)
4286*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4287*da58b97aSjoerg 
4288*da58b97aSjoerg   // If this is a compare against +0.0, then we don't have
4289*da58b97aSjoerg   // to explicitly materialize a constant.
4290*da58b97aSjoerg   const ConstantFP *FPImm = getConstantFPVRegVal(RHS, MRI);
4291*da58b97aSjoerg   bool ShouldUseImm = FPImm && (FPImm->isZero() && !FPImm->isNegative());
4292*da58b97aSjoerg 
4293*da58b97aSjoerg   auto IsEqualityPred = [](CmpInst::Predicate P) {
4294*da58b97aSjoerg     return P == CmpInst::FCMP_OEQ || P == CmpInst::FCMP_ONE ||
4295*da58b97aSjoerg            P == CmpInst::FCMP_UEQ || P == CmpInst::FCMP_UNE;
4296*da58b97aSjoerg   };
4297*da58b97aSjoerg   if (!ShouldUseImm && Pred && IsEqualityPred(*Pred)) {
4298*da58b97aSjoerg     // Try commutating the operands.
4299*da58b97aSjoerg     const ConstantFP *LHSImm = getConstantFPVRegVal(LHS, MRI);
4300*da58b97aSjoerg     if (LHSImm && (LHSImm->isZero() && !LHSImm->isNegative())) {
4301*da58b97aSjoerg       ShouldUseImm = true;
4302*da58b97aSjoerg       std::swap(LHS, RHS);
4303*da58b97aSjoerg     }
4304*da58b97aSjoerg   }
4305*da58b97aSjoerg   unsigned CmpOpcTbl[2][2] = {{AArch64::FCMPSrr, AArch64::FCMPDrr},
4306*da58b97aSjoerg                               {AArch64::FCMPSri, AArch64::FCMPDri}};
4307*da58b97aSjoerg   unsigned CmpOpc = CmpOpcTbl[ShouldUseImm][OpSize == 64];
4308*da58b97aSjoerg 
4309*da58b97aSjoerg   // Partially build the compare. Decide if we need to add a use for the
4310*da58b97aSjoerg   // third operand based off whether or not we're comparing against 0.0.
4311*da58b97aSjoerg   auto CmpMI = MIRBuilder.buildInstr(CmpOpc).addUse(LHS);
4312*da58b97aSjoerg   if (!ShouldUseImm)
4313*da58b97aSjoerg     CmpMI.addUse(RHS);
4314*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*CmpMI, TII, TRI, RBI);
4315*da58b97aSjoerg   return &*CmpMI;
4316*da58b97aSjoerg }
4317*da58b97aSjoerg 
emitVectorConcat(Optional<Register> Dst,Register Op1,Register Op2,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4318*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitVectorConcat(
4319*da58b97aSjoerg     Optional<Register> Dst, Register Op1, Register Op2,
4320*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4321*da58b97aSjoerg   // We implement a vector concat by:
4322*da58b97aSjoerg   // 1. Use scalar_to_vector to insert the lower vector into the larger dest
4323*da58b97aSjoerg   // 2. Insert the upper vector into the destination's upper element
4324*da58b97aSjoerg   // TODO: some of this code is common with G_BUILD_VECTOR handling.
4325*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MIRBuilder.getMF().getRegInfo();
4326*da58b97aSjoerg 
4327*da58b97aSjoerg   const LLT Op1Ty = MRI.getType(Op1);
4328*da58b97aSjoerg   const LLT Op2Ty = MRI.getType(Op2);
4329*da58b97aSjoerg 
4330*da58b97aSjoerg   if (Op1Ty != Op2Ty) {
4331*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not do vector concat of differing vector tys");
4332*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4333*da58b97aSjoerg   }
4334*da58b97aSjoerg   assert(Op1Ty.isVector() && "Expected a vector for vector concat");
4335*da58b97aSjoerg 
4336*da58b97aSjoerg   if (Op1Ty.getSizeInBits() >= 128) {
4337*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Vector concat not supported for full size vectors");
4338*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4339*da58b97aSjoerg   }
4340*da58b97aSjoerg 
4341*da58b97aSjoerg   // At the moment we just support 64 bit vector concats.
4342*da58b97aSjoerg   if (Op1Ty.getSizeInBits() != 64) {
4343*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Vector concat supported for 64b vectors");
4344*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4345*da58b97aSjoerg   }
4346*da58b97aSjoerg 
4347*da58b97aSjoerg   const LLT ScalarTy = LLT::scalar(Op1Ty.getSizeInBits());
4348*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &FPRBank = *RBI.getRegBank(Op1, MRI, TRI);
4349*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *DstRC =
4350*da58b97aSjoerg       getMinClassForRegBank(FPRBank, Op1Ty.getSizeInBits() * 2);
4351*da58b97aSjoerg 
4352*da58b97aSjoerg   MachineInstr *WidenedOp1 =
4353*da58b97aSjoerg       emitScalarToVector(ScalarTy.getSizeInBits(), DstRC, Op1, MIRBuilder);
4354*da58b97aSjoerg   MachineInstr *WidenedOp2 =
4355*da58b97aSjoerg       emitScalarToVector(ScalarTy.getSizeInBits(), DstRC, Op2, MIRBuilder);
4356*da58b97aSjoerg   if (!WidenedOp1 || !WidenedOp2) {
4357*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not emit a vector from scalar value");
4358*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4359*da58b97aSjoerg   }
4360*da58b97aSjoerg 
4361*da58b97aSjoerg   // Now do the insert of the upper element.
4362*da58b97aSjoerg   unsigned InsertOpc, InsSubRegIdx;
4363*da58b97aSjoerg   std::tie(InsertOpc, InsSubRegIdx) =
4364*da58b97aSjoerg       getInsertVecEltOpInfo(FPRBank, ScalarTy.getSizeInBits());
4365*da58b97aSjoerg 
4366*da58b97aSjoerg   if (!Dst)
4367*da58b97aSjoerg     Dst = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
4368*da58b97aSjoerg   auto InsElt =
4369*da58b97aSjoerg       MIRBuilder
4370*da58b97aSjoerg           .buildInstr(InsertOpc, {*Dst}, {WidenedOp1->getOperand(0).getReg()})
4371*da58b97aSjoerg           .addImm(1) /* Lane index */
4372*da58b97aSjoerg           .addUse(WidenedOp2->getOperand(0).getReg())
4373*da58b97aSjoerg           .addImm(0);
4374*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*InsElt, TII, TRI, RBI);
4375*da58b97aSjoerg   return &*InsElt;
4376*da58b97aSjoerg }
4377*da58b97aSjoerg 
4378*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitCSetForICMP(Register DefReg,unsigned Pred,MachineIRBuilder & MIRBuilder,Register SrcReg) const4379*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitCSetForICMP(Register DefReg, unsigned Pred,
4380*da58b97aSjoerg                                             MachineIRBuilder &MIRBuilder,
4381*da58b97aSjoerg                                             Register SrcReg) const {
4382*da58b97aSjoerg   // CSINC increments the result when the predicate is false. Invert it.
4383*da58b97aSjoerg   const AArch64CC::CondCode InvCC = changeICMPPredToAArch64CC(
4384*da58b97aSjoerg       CmpInst::getInversePredicate((CmpInst::Predicate)Pred));
4385*da58b97aSjoerg   auto I = MIRBuilder.buildInstr(AArch64::CSINCWr, {DefReg}, {SrcReg, SrcReg})
4386*da58b97aSjoerg                .addImm(InvCC);
4387*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*I, TII, TRI, RBI);
4388*da58b97aSjoerg   return &*I;
4389*da58b97aSjoerg }
4390*da58b97aSjoerg 
4391*da58b97aSjoerg std::pair<MachineInstr *, AArch64CC::CondCode>
emitOverflowOp(unsigned Opcode,Register Dst,MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4392*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitOverflowOp(unsigned Opcode, Register Dst,
4393*da58b97aSjoerg                                            MachineOperand &LHS,
4394*da58b97aSjoerg                                            MachineOperand &RHS,
4395*da58b97aSjoerg                                            MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4396*da58b97aSjoerg   switch (Opcode) {
4397*da58b97aSjoerg   default:
4398*da58b97aSjoerg     llvm_unreachable("Unexpected opcode!");
4399*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SADDO:
4400*da58b97aSjoerg     return std::make_pair(emitADDS(Dst, LHS, RHS, MIRBuilder), AArch64CC::VS);
4401*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_UADDO:
4402*da58b97aSjoerg     return std::make_pair(emitADDS(Dst, LHS, RHS, MIRBuilder), AArch64CC::HS);
4403*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SSUBO:
4404*da58b97aSjoerg     return std::make_pair(emitSUBS(Dst, LHS, RHS, MIRBuilder), AArch64CC::VS);
4405*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_USUBO:
4406*da58b97aSjoerg     return std::make_pair(emitSUBS(Dst, LHS, RHS, MIRBuilder), AArch64CC::LO);
4407*da58b97aSjoerg   }
4408*da58b97aSjoerg }
4409*da58b97aSjoerg 
tryOptSelect(MachineInstr & I)4410*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::tryOptSelect(MachineInstr &I) {
4411*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
4412*da58b97aSjoerg   // We want to recognize this pattern:
4413*da58b97aSjoerg   //
4414*da58b97aSjoerg   // $z = G_FCMP pred, $x, $y
4415*da58b97aSjoerg   // ...
4416*da58b97aSjoerg   // $w = G_SELECT $z, $a, $b
4417*da58b97aSjoerg   //
4418*da58b97aSjoerg   // Where the value of $z is *only* ever used by the G_SELECT (possibly with
4419*da58b97aSjoerg   // some copies/truncs in between.)
4420*da58b97aSjoerg   //
4421*da58b97aSjoerg   // If we see this, then we can emit something like this:
4422*da58b97aSjoerg   //
4423*da58b97aSjoerg   // fcmp $x, $y
4424*da58b97aSjoerg   // fcsel $w, $a, $b, pred
4425*da58b97aSjoerg   //
4426*da58b97aSjoerg   // Rather than emitting both of the rather long sequences in the standard
4427*da58b97aSjoerg   // G_FCMP/G_SELECT select methods.
4428*da58b97aSjoerg 
4429*da58b97aSjoerg   // First, check if the condition is defined by a compare.
4430*da58b97aSjoerg   MachineInstr *CondDef = MRI.getVRegDef(I.getOperand(1).getReg());
4431*da58b97aSjoerg   while (CondDef) {
4432*da58b97aSjoerg     // We can only fold if all of the defs have one use.
4433*da58b97aSjoerg     Register CondDefReg = CondDef->getOperand(0).getReg();
4434*da58b97aSjoerg     if (!MRI.hasOneNonDBGUse(CondDefReg)) {
4435*da58b97aSjoerg       // Unless it's another select.
4436*da58b97aSjoerg       for (const MachineInstr &UI : MRI.use_nodbg_instructions(CondDefReg)) {
4437*da58b97aSjoerg         if (CondDef == &UI)
4438*da58b97aSjoerg           continue;
4439*da58b97aSjoerg         if (UI.getOpcode() != TargetOpcode::G_SELECT)
4440*da58b97aSjoerg           return false;
4441*da58b97aSjoerg       }
4442*da58b97aSjoerg     }
4443*da58b97aSjoerg 
4444*da58b97aSjoerg     // We can skip over G_TRUNC since the condition is 1-bit.
4445*da58b97aSjoerg     // Truncating/extending can have no impact on the value.
4446*da58b97aSjoerg     unsigned Opc = CondDef->getOpcode();
4447*da58b97aSjoerg     if (Opc != TargetOpcode::COPY && Opc != TargetOpcode::G_TRUNC)
4448*da58b97aSjoerg       break;
4449*da58b97aSjoerg 
4450*da58b97aSjoerg     // Can't see past copies from physregs.
4451*da58b97aSjoerg     if (Opc == TargetOpcode::COPY &&
4452*da58b97aSjoerg         Register::isPhysicalRegister(CondDef->getOperand(1).getReg()))
4453*da58b97aSjoerg       return false;
4454*da58b97aSjoerg 
4455*da58b97aSjoerg     CondDef = MRI.getVRegDef(CondDef->getOperand(1).getReg());
4456*da58b97aSjoerg   }
4457*da58b97aSjoerg 
4458*da58b97aSjoerg   // Is the condition defined by a compare?
4459*da58b97aSjoerg   if (!CondDef)
4460*da58b97aSjoerg     return false;
4461*da58b97aSjoerg 
4462*da58b97aSjoerg   unsigned CondOpc = CondDef->getOpcode();
4463*da58b97aSjoerg   if (CondOpc != TargetOpcode::G_ICMP && CondOpc != TargetOpcode::G_FCMP)
4464*da58b97aSjoerg     return false;
4465*da58b97aSjoerg 
4466*da58b97aSjoerg   AArch64CC::CondCode CondCode;
4467*da58b97aSjoerg   if (CondOpc == TargetOpcode::G_ICMP) {
4468*da58b97aSjoerg     auto Pred =
4469*da58b97aSjoerg         static_cast<CmpInst::Predicate>(CondDef->getOperand(1).getPredicate());
4470*da58b97aSjoerg     CondCode = changeICMPPredToAArch64CC(Pred);
4471*da58b97aSjoerg     emitIntegerCompare(CondDef->getOperand(2), CondDef->getOperand(3),
4472*da58b97aSjoerg                        CondDef->getOperand(1), MIB);
4473*da58b97aSjoerg   } else {
4474*da58b97aSjoerg     // Get the condition code for the select.
4475*da58b97aSjoerg     auto Pred =
4476*da58b97aSjoerg         static_cast<CmpInst::Predicate>(CondDef->getOperand(1).getPredicate());
4477*da58b97aSjoerg     AArch64CC::CondCode CondCode2;
4478*da58b97aSjoerg     changeFCMPPredToAArch64CC(Pred, CondCode, CondCode2);
4479*da58b97aSjoerg 
4480*da58b97aSjoerg     // changeFCMPPredToAArch64CC sets CondCode2 to AL when we require two
4481*da58b97aSjoerg     // instructions to emit the comparison.
4482*da58b97aSjoerg     // TODO: Handle FCMP_UEQ and FCMP_ONE. After that, this check will be
4483*da58b97aSjoerg     // unnecessary.
4484*da58b97aSjoerg     if (CondCode2 != AArch64CC::AL)
4485*da58b97aSjoerg       return false;
4486*da58b97aSjoerg 
4487*da58b97aSjoerg     if (!emitFPCompare(CondDef->getOperand(2).getReg(),
4488*da58b97aSjoerg                        CondDef->getOperand(3).getReg(), MIB)) {
4489*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Couldn't emit compare for select!\n");
4490*da58b97aSjoerg       return false;
4491*da58b97aSjoerg     }
4492*da58b97aSjoerg   }
4493*da58b97aSjoerg 
4494*da58b97aSjoerg   // Emit the select.
4495*da58b97aSjoerg   emitSelect(I.getOperand(0).getReg(), I.getOperand(2).getReg(),
4496*da58b97aSjoerg              I.getOperand(3).getReg(), CondCode, MIB);
4497*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4498*da58b97aSjoerg   return true;
4499*da58b97aSjoerg }
4500*da58b97aSjoerg 
tryFoldIntegerCompare(MachineOperand & LHS,MachineOperand & RHS,MachineOperand & Predicate,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4501*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::tryFoldIntegerCompare(
4502*da58b97aSjoerg     MachineOperand &LHS, MachineOperand &RHS, MachineOperand &Predicate,
4503*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4504*da58b97aSjoerg   assert(LHS.isReg() && RHS.isReg() && Predicate.isPredicate() &&
4505*da58b97aSjoerg          "Unexpected MachineOperand");
4506*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIRBuilder.getMRI();
4507*da58b97aSjoerg   // We want to find this sort of thing:
4508*da58b97aSjoerg   // x = G_SUB 0, y
4509*da58b97aSjoerg   // G_ICMP z, x
4510*da58b97aSjoerg   //
4511*da58b97aSjoerg   // In this case, we can fold the G_SUB into the G_ICMP using a CMN instead.
4512*da58b97aSjoerg   // e.g:
4513*da58b97aSjoerg   //
4514*da58b97aSjoerg   // cmn z, y
4515*da58b97aSjoerg 
4516*da58b97aSjoerg   // Check if the RHS or LHS of the G_ICMP is defined by a SUB
4517*da58b97aSjoerg   MachineInstr *LHSDef = getDefIgnoringCopies(LHS.getReg(), MRI);
4518*da58b97aSjoerg   MachineInstr *RHSDef = getDefIgnoringCopies(RHS.getReg(), MRI);
4519*da58b97aSjoerg   auto P = static_cast<CmpInst::Predicate>(Predicate.getPredicate());
4520*da58b97aSjoerg   // Given this:
4521*da58b97aSjoerg   //
4522*da58b97aSjoerg   // x = G_SUB 0, y
4523*da58b97aSjoerg   // G_ICMP x, z
4524*da58b97aSjoerg   //
4525*da58b97aSjoerg   // Produce this:
4526*da58b97aSjoerg   //
4527*da58b97aSjoerg   // cmn y, z
4528*da58b97aSjoerg   if (isCMN(LHSDef, P, MRI))
4529*da58b97aSjoerg     return emitCMN(LHSDef->getOperand(2), RHS, MIRBuilder);
4530*da58b97aSjoerg 
4531*da58b97aSjoerg   // Same idea here, but with the RHS of the compare instead:
4532*da58b97aSjoerg   //
4533*da58b97aSjoerg   // Given this:
4534*da58b97aSjoerg   //
4535*da58b97aSjoerg   // x = G_SUB 0, y
4536*da58b97aSjoerg   // G_ICMP z, x
4537*da58b97aSjoerg   //
4538*da58b97aSjoerg   // Produce this:
4539*da58b97aSjoerg   //
4540*da58b97aSjoerg   // cmn z, y
4541*da58b97aSjoerg   if (isCMN(RHSDef, P, MRI))
4542*da58b97aSjoerg     return emitCMN(LHS, RHSDef->getOperand(2), MIRBuilder);
4543*da58b97aSjoerg 
4544*da58b97aSjoerg   // Given this:
4545*da58b97aSjoerg   //
4546*da58b97aSjoerg   // z = G_AND x, y
4547*da58b97aSjoerg   // G_ICMP z, 0
4548*da58b97aSjoerg   //
4549*da58b97aSjoerg   // Produce this if the compare is signed:
4550*da58b97aSjoerg   //
4551*da58b97aSjoerg   // tst x, y
4552*da58b97aSjoerg   if (!CmpInst::isUnsigned(P) && LHSDef &&
4553*da58b97aSjoerg       LHSDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_AND) {
4554*da58b97aSjoerg     // Make sure that the RHS is 0.
4555*da58b97aSjoerg     auto ValAndVReg = getConstantVRegValWithLookThrough(RHS.getReg(), MRI);
4556*da58b97aSjoerg     if (!ValAndVReg || ValAndVReg->Value != 0)
4557*da58b97aSjoerg       return nullptr;
4558*da58b97aSjoerg 
4559*da58b97aSjoerg     return emitTST(LHSDef->getOperand(1),
4560*da58b97aSjoerg                    LHSDef->getOperand(2), MIRBuilder);
4561*da58b97aSjoerg   }
4562*da58b97aSjoerg 
4563*da58b97aSjoerg   return nullptr;
4564*da58b97aSjoerg }
4565*da58b97aSjoerg 
selectShuffleVector(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)4566*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectShuffleVector(
4567*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
4568*da58b97aSjoerg   const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
4569*da58b97aSjoerg   Register Src1Reg = I.getOperand(1).getReg();
4570*da58b97aSjoerg   const LLT Src1Ty = MRI.getType(Src1Reg);
4571*da58b97aSjoerg   Register Src2Reg = I.getOperand(2).getReg();
4572*da58b97aSjoerg   const LLT Src2Ty = MRI.getType(Src2Reg);
4573*da58b97aSjoerg   ArrayRef<int> Mask = I.getOperand(3).getShuffleMask();
4574*da58b97aSjoerg 
4575*da58b97aSjoerg   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
4576*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
4577*da58b97aSjoerg   LLVMContext &Ctx = MF.getFunction().getContext();
4578*da58b97aSjoerg 
4579*da58b97aSjoerg   // G_SHUFFLE_VECTOR is weird in that the source operands can be scalars, if
4580*da58b97aSjoerg   // it's originated from a <1 x T> type. Those should have been lowered into
4581*da58b97aSjoerg   // G_BUILD_VECTOR earlier.
4582*da58b97aSjoerg   if (!Src1Ty.isVector() || !Src2Ty.isVector()) {
4583*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not select a \"scalar\" G_SHUFFLE_VECTOR\n");
4584*da58b97aSjoerg     return false;
4585*da58b97aSjoerg   }
4586*da58b97aSjoerg 
4587*da58b97aSjoerg   unsigned BytesPerElt = DstTy.getElementType().getSizeInBits() / 8;
4588*da58b97aSjoerg 
4589*da58b97aSjoerg   SmallVector<Constant *, 64> CstIdxs;
4590*da58b97aSjoerg   for (int Val : Mask) {
4591*da58b97aSjoerg     // For now, any undef indexes we'll just assume to be 0. This should be
4592*da58b97aSjoerg     // optimized in future, e.g. to select DUP etc.
4593*da58b97aSjoerg     Val = Val < 0 ? 0 : Val;
4594*da58b97aSjoerg     for (unsigned Byte = 0; Byte < BytesPerElt; ++Byte) {
4595*da58b97aSjoerg       unsigned Offset = Byte + Val * BytesPerElt;
4596*da58b97aSjoerg       CstIdxs.emplace_back(ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(Ctx), Offset));
4597*da58b97aSjoerg     }
4598*da58b97aSjoerg   }
4599*da58b97aSjoerg 
4600*da58b97aSjoerg   // Use a constant pool to load the index vector for TBL.
4601*da58b97aSjoerg   Constant *CPVal = ConstantVector::get(CstIdxs);
4602*da58b97aSjoerg   MachineInstr *IndexLoad = emitLoadFromConstantPool(CPVal, MIB);
4603*da58b97aSjoerg   if (!IndexLoad) {
4604*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not load from a constant pool");
4605*da58b97aSjoerg     return false;
4606*da58b97aSjoerg   }
4607*da58b97aSjoerg 
4608*da58b97aSjoerg   if (DstTy.getSizeInBits() != 128) {
4609*da58b97aSjoerg     assert(DstTy.getSizeInBits() == 64 && "Unexpected shuffle result ty");
4610*da58b97aSjoerg     // This case can be done with TBL1.
4611*da58b97aSjoerg     MachineInstr *Concat = emitVectorConcat(None, Src1Reg, Src2Reg, MIB);
4612*da58b97aSjoerg     if (!Concat) {
4613*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not do vector concat for tbl1");
4614*da58b97aSjoerg       return false;
4615*da58b97aSjoerg     }
4616*da58b97aSjoerg 
4617*da58b97aSjoerg     // The constant pool load will be 64 bits, so need to convert to FPR128 reg.
4618*da58b97aSjoerg     IndexLoad = emitScalarToVector(64, &AArch64::FPR128RegClass,
4619*da58b97aSjoerg                                    IndexLoad->getOperand(0).getReg(), MIB);
4620*da58b97aSjoerg 
4621*da58b97aSjoerg     auto TBL1 = MIB.buildInstr(
4622*da58b97aSjoerg         AArch64::TBLv16i8One, {&AArch64::FPR128RegClass},
4623*da58b97aSjoerg         {Concat->getOperand(0).getReg(), IndexLoad->getOperand(0).getReg()});
4624*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*TBL1, TII, TRI, RBI);
4625*da58b97aSjoerg 
4626*da58b97aSjoerg     auto Copy =
4627*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {I.getOperand(0).getReg()}, {})
4628*da58b97aSjoerg             .addReg(TBL1.getReg(0), 0, AArch64::dsub);
4629*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(Copy.getReg(0), AArch64::FPR64RegClass, MRI);
4630*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
4631*da58b97aSjoerg     return true;
4632*da58b97aSjoerg   }
4633*da58b97aSjoerg 
4634*da58b97aSjoerg   // For TBL2 we need to emit a REG_SEQUENCE to tie together two consecutive
4635*da58b97aSjoerg   // Q registers for regalloc.
4636*da58b97aSjoerg   auto RegSeq = MIB.buildInstr(TargetOpcode::REG_SEQUENCE,
4637*da58b97aSjoerg                                {&AArch64::QQRegClass}, {Src1Reg})
4638*da58b97aSjoerg                     .addImm(AArch64::qsub0)
4639*da58b97aSjoerg                     .addUse(Src2Reg)
4640*da58b97aSjoerg                     .addImm(AArch64::qsub1);
4641*da58b97aSjoerg 
4642*da58b97aSjoerg   auto TBL2 = MIB.buildInstr(AArch64::TBLv16i8Two, {I.getOperand(0)},
4643*da58b97aSjoerg                              {RegSeq, IndexLoad->getOperand(0)});
4644*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*RegSeq, TII, TRI, RBI);
4645*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*TBL2, TII, TRI, RBI);
4646*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4647*da58b97aSjoerg   return true;
4648*da58b97aSjoerg }
4649*da58b97aSjoerg 
emitLaneInsert(Optional<Register> DstReg,Register SrcReg,Register EltReg,unsigned LaneIdx,const RegisterBank & RB,MachineIRBuilder & MIRBuilder) const4650*da58b97aSjoerg MachineInstr *AArch64InstructionSelector::emitLaneInsert(
4651*da58b97aSjoerg     Optional<Register> DstReg, Register SrcReg, Register EltReg,
4652*da58b97aSjoerg     unsigned LaneIdx, const RegisterBank &RB,
4653*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder &MIRBuilder) const {
4654*da58b97aSjoerg   MachineInstr *InsElt = nullptr;
4655*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *DstRC = &AArch64::FPR128RegClass;
4656*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIRBuilder.getMRI();
4657*da58b97aSjoerg 
4658*da58b97aSjoerg   // Create a register to define with the insert if one wasn't passed in.
4659*da58b97aSjoerg   if (!DstReg)
4660*da58b97aSjoerg     DstReg = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
4661*da58b97aSjoerg 
4662*da58b97aSjoerg   unsigned EltSize = MRI.getType(EltReg).getSizeInBits();
4663*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = getInsertVecEltOpInfo(RB, EltSize).first;
4664*da58b97aSjoerg 
4665*da58b97aSjoerg   if (RB.getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
4666*da58b97aSjoerg     auto InsSub = emitScalarToVector(EltSize, DstRC, EltReg, MIRBuilder);
4667*da58b97aSjoerg     InsElt = MIRBuilder.buildInstr(Opc, {*DstReg}, {SrcReg})
4668*da58b97aSjoerg                  .addImm(LaneIdx)
4669*da58b97aSjoerg                  .addUse(InsSub->getOperand(0).getReg())
4670*da58b97aSjoerg                  .addImm(0);
4671*da58b97aSjoerg   } else {
4672*da58b97aSjoerg     InsElt = MIRBuilder.buildInstr(Opc, {*DstReg}, {SrcReg})
4673*da58b97aSjoerg                  .addImm(LaneIdx)
4674*da58b97aSjoerg                  .addUse(EltReg);
4675*da58b97aSjoerg   }
4676*da58b97aSjoerg 
4677*da58b97aSjoerg   constrainSelectedInstRegOperands(*InsElt, TII, TRI, RBI);
4678*da58b97aSjoerg   return InsElt;
4679*da58b97aSjoerg }
4680*da58b97aSjoerg 
selectInsertElt(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)4681*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectInsertElt(MachineInstr &I,
4682*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) {
4683*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_INSERT_VECTOR_ELT);
4684*da58b97aSjoerg 
4685*da58b97aSjoerg   // Get information on the destination.
4686*da58b97aSjoerg   Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
4687*da58b97aSjoerg   const LLT DstTy = MRI.getType(DstReg);
4688*da58b97aSjoerg   unsigned VecSize = DstTy.getSizeInBits();
4689*da58b97aSjoerg 
4690*da58b97aSjoerg   // Get information on the element we want to insert into the destination.
4691*da58b97aSjoerg   Register EltReg = I.getOperand(2).getReg();
4692*da58b97aSjoerg   const LLT EltTy = MRI.getType(EltReg);
4693*da58b97aSjoerg   unsigned EltSize = EltTy.getSizeInBits();
4694*da58b97aSjoerg   if (EltSize < 16 || EltSize > 64)
4695*da58b97aSjoerg     return false; // Don't support all element types yet.
4696*da58b97aSjoerg 
4697*da58b97aSjoerg   // Find the definition of the index. Bail out if it's not defined by a
4698*da58b97aSjoerg   // G_CONSTANT.
4699*da58b97aSjoerg   Register IdxReg = I.getOperand(3).getReg();
4700*da58b97aSjoerg   auto VRegAndVal = getConstantVRegValWithLookThrough(IdxReg, MRI);
4701*da58b97aSjoerg   if (!VRegAndVal)
4702*da58b97aSjoerg     return false;
4703*da58b97aSjoerg   unsigned LaneIdx = VRegAndVal->Value.getSExtValue();
4704*da58b97aSjoerg 
4705*da58b97aSjoerg   // Perform the lane insert.
4706*da58b97aSjoerg   Register SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
4707*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &EltRB = *RBI.getRegBank(EltReg, MRI, TRI);
4708*da58b97aSjoerg 
4709*da58b97aSjoerg   if (VecSize < 128) {
4710*da58b97aSjoerg     // If the vector we're inserting into is smaller than 128 bits, widen it
4711*da58b97aSjoerg     // to 128 to do the insert.
4712*da58b97aSjoerg     MachineInstr *ScalarToVec =
4713*da58b97aSjoerg         emitScalarToVector(VecSize, &AArch64::FPR128RegClass, SrcReg, MIB);
4714*da58b97aSjoerg     if (!ScalarToVec)
4715*da58b97aSjoerg       return false;
4716*da58b97aSjoerg     SrcReg = ScalarToVec->getOperand(0).getReg();
4717*da58b97aSjoerg   }
4718*da58b97aSjoerg 
4719*da58b97aSjoerg   // Create an insert into a new FPR128 register.
4720*da58b97aSjoerg   // Note that if our vector is already 128 bits, we end up emitting an extra
4721*da58b97aSjoerg   // register.
4722*da58b97aSjoerg   MachineInstr *InsMI =
4723*da58b97aSjoerg       emitLaneInsert(None, SrcReg, EltReg, LaneIdx, EltRB, MIB);
4724*da58b97aSjoerg 
4725*da58b97aSjoerg   if (VecSize < 128) {
4726*da58b97aSjoerg     // If we had to widen to perform the insert, then we have to demote back to
4727*da58b97aSjoerg     // the original size to get the result we want.
4728*da58b97aSjoerg     Register DemoteVec = InsMI->getOperand(0).getReg();
4729*da58b97aSjoerg     const TargetRegisterClass *RC =
4730*da58b97aSjoerg         getMinClassForRegBank(*RBI.getRegBank(DemoteVec, MRI, TRI), VecSize);
4731*da58b97aSjoerg     if (RC != &AArch64::FPR32RegClass && RC != &AArch64::FPR64RegClass) {
4732*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported register class!\n");
4733*da58b97aSjoerg       return false;
4734*da58b97aSjoerg     }
4735*da58b97aSjoerg     unsigned SubReg = 0;
4736*da58b97aSjoerg     if (!getSubRegForClass(RC, TRI, SubReg))
4737*da58b97aSjoerg       return false;
4738*da58b97aSjoerg     if (SubReg != AArch64::ssub && SubReg != AArch64::dsub) {
4739*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported destination size! (" << VecSize
4740*da58b97aSjoerg                         << "\n");
4741*da58b97aSjoerg       return false;
4742*da58b97aSjoerg     }
4743*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {DstReg}, {})
4744*da58b97aSjoerg         .addReg(DemoteVec, 0, SubReg);
4745*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *RC, MRI);
4746*da58b97aSjoerg   } else {
4747*da58b97aSjoerg     // No widening needed.
4748*da58b97aSjoerg     InsMI->getOperand(0).setReg(DstReg);
4749*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*InsMI, TII, TRI, RBI);
4750*da58b97aSjoerg   }
4751*da58b97aSjoerg 
4752*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4753*da58b97aSjoerg   return true;
4754*da58b97aSjoerg }
4755*da58b97aSjoerg 
4756*da58b97aSjoerg MachineInstr *
emitConstantVector(Register Dst,Constant * CV,MachineIRBuilder & MIRBuilder,MachineRegisterInfo & MRI)4757*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::emitConstantVector(Register Dst, Constant *CV,
4758*da58b97aSjoerg                                                MachineIRBuilder &MIRBuilder,
4759*da58b97aSjoerg                                                MachineRegisterInfo &MRI) {
4760*da58b97aSjoerg   LLT DstTy = MRI.getType(Dst);
4761*da58b97aSjoerg   unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
4762*da58b97aSjoerg   if (CV->isNullValue()) {
4763*da58b97aSjoerg     if (DstSize == 128) {
4764*da58b97aSjoerg       auto Mov =
4765*da58b97aSjoerg           MIRBuilder.buildInstr(AArch64::MOVIv2d_ns, {Dst}, {}).addImm(0);
4766*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(*Mov, TII, TRI, RBI);
4767*da58b97aSjoerg       return &*Mov;
4768*da58b97aSjoerg     }
4769*da58b97aSjoerg 
4770*da58b97aSjoerg     if (DstSize == 64) {
4771*da58b97aSjoerg       auto Mov =
4772*da58b97aSjoerg           MIRBuilder
4773*da58b97aSjoerg               .buildInstr(AArch64::MOVIv2d_ns, {&AArch64::FPR128RegClass}, {})
4774*da58b97aSjoerg               .addImm(0);
4775*da58b97aSjoerg       auto Copy = MIRBuilder.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {Dst}, {})
4776*da58b97aSjoerg                       .addReg(Mov.getReg(0), 0, AArch64::dsub);
4777*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(Dst, AArch64::FPR64RegClass, MRI);
4778*da58b97aSjoerg       return &*Copy;
4779*da58b97aSjoerg     }
4780*da58b97aSjoerg   }
4781*da58b97aSjoerg 
4782*da58b97aSjoerg   auto *CPLoad = emitLoadFromConstantPool(CV, MIRBuilder);
4783*da58b97aSjoerg   if (!CPLoad) {
4784*da58b97aSjoerg     LLVM_DEBUG(dbgs() << "Could not generate cp load for constant vector!");
4785*da58b97aSjoerg     return nullptr;
4786*da58b97aSjoerg   }
4787*da58b97aSjoerg 
4788*da58b97aSjoerg   auto Copy = MIRBuilder.buildCopy(Dst, CPLoad->getOperand(0));
4789*da58b97aSjoerg   RBI.constrainGenericRegister(
4790*da58b97aSjoerg       Dst, *MRI.getRegClass(CPLoad->getOperand(0).getReg()), MRI);
4791*da58b97aSjoerg   return &*Copy;
4792*da58b97aSjoerg }
4793*da58b97aSjoerg 
tryOptConstantBuildVec(MachineInstr & I,LLT DstTy,MachineRegisterInfo & MRI)4794*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::tryOptConstantBuildVec(
4795*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, LLT DstTy, MachineRegisterInfo &MRI) {
4796*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BUILD_VECTOR);
4797*da58b97aSjoerg   unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
4798*da58b97aSjoerg   assert(DstSize <= 128 && "Unexpected build_vec type!");
4799*da58b97aSjoerg   if (DstSize < 32)
4800*da58b97aSjoerg     return false;
4801*da58b97aSjoerg   // Check if we're building a constant vector, in which case we want to
4802*da58b97aSjoerg   // generate a constant pool load instead of a vector insert sequence.
4803*da58b97aSjoerg   SmallVector<Constant *, 16> Csts;
4804*da58b97aSjoerg   for (unsigned Idx = 1; Idx < I.getNumOperands(); ++Idx) {
4805*da58b97aSjoerg     // Try to find G_CONSTANT or G_FCONSTANT
4806*da58b97aSjoerg     auto *OpMI =
4807*da58b97aSjoerg         getOpcodeDef(TargetOpcode::G_CONSTANT, I.getOperand(Idx).getReg(), MRI);
4808*da58b97aSjoerg     if (OpMI)
4809*da58b97aSjoerg       Csts.emplace_back(
4810*da58b97aSjoerg           const_cast<ConstantInt *>(OpMI->getOperand(1).getCImm()));
4811*da58b97aSjoerg     else if ((OpMI = getOpcodeDef(TargetOpcode::G_FCONSTANT,
4812*da58b97aSjoerg                                   I.getOperand(Idx).getReg(), MRI)))
4813*da58b97aSjoerg       Csts.emplace_back(
4814*da58b97aSjoerg           const_cast<ConstantFP *>(OpMI->getOperand(1).getFPImm()));
4815*da58b97aSjoerg     else
4816*da58b97aSjoerg       return false;
4817*da58b97aSjoerg   }
4818*da58b97aSjoerg   Constant *CV = ConstantVector::get(Csts);
4819*da58b97aSjoerg   if (!emitConstantVector(I.getOperand(0).getReg(), CV, MIB, MRI))
4820*da58b97aSjoerg     return false;
4821*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4822*da58b97aSjoerg   return true;
4823*da58b97aSjoerg }
4824*da58b97aSjoerg 
selectBuildVector(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)4825*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectBuildVector(MachineInstr &I,
4826*da58b97aSjoerg                                                    MachineRegisterInfo &MRI) {
4827*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_BUILD_VECTOR);
4828*da58b97aSjoerg   // Until we port more of the optimized selections, for now just use a vector
4829*da58b97aSjoerg   // insert sequence.
4830*da58b97aSjoerg   const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
4831*da58b97aSjoerg   const LLT EltTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
4832*da58b97aSjoerg   unsigned EltSize = EltTy.getSizeInBits();
4833*da58b97aSjoerg 
4834*da58b97aSjoerg   if (tryOptConstantBuildVec(I, DstTy, MRI))
4835*da58b97aSjoerg     return true;
4836*da58b97aSjoerg   if (EltSize < 16 || EltSize > 64)
4837*da58b97aSjoerg     return false; // Don't support all element types yet.
4838*da58b97aSjoerg   const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(I.getOperand(1).getReg(), MRI, TRI);
4839*da58b97aSjoerg 
4840*da58b97aSjoerg   const TargetRegisterClass *DstRC = &AArch64::FPR128RegClass;
4841*da58b97aSjoerg   MachineInstr *ScalarToVec =
4842*da58b97aSjoerg       emitScalarToVector(DstTy.getElementType().getSizeInBits(), DstRC,
4843*da58b97aSjoerg                          I.getOperand(1).getReg(), MIB);
4844*da58b97aSjoerg   if (!ScalarToVec)
4845*da58b97aSjoerg     return false;
4846*da58b97aSjoerg 
4847*da58b97aSjoerg   Register DstVec = ScalarToVec->getOperand(0).getReg();
4848*da58b97aSjoerg   unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
4849*da58b97aSjoerg 
4850*da58b97aSjoerg   // Keep track of the last MI we inserted. Later on, we might be able to save
4851*da58b97aSjoerg   // a copy using it.
4852*da58b97aSjoerg   MachineInstr *PrevMI = nullptr;
4853*da58b97aSjoerg   for (unsigned i = 2, e = DstSize / EltSize + 1; i < e; ++i) {
4854*da58b97aSjoerg     // Note that if we don't do a subregister copy, we can end up making an
4855*da58b97aSjoerg     // extra register.
4856*da58b97aSjoerg     PrevMI = &*emitLaneInsert(None, DstVec, I.getOperand(i).getReg(), i - 1, RB,
4857*da58b97aSjoerg                               MIB);
4858*da58b97aSjoerg     DstVec = PrevMI->getOperand(0).getReg();
4859*da58b97aSjoerg   }
4860*da58b97aSjoerg 
4861*da58b97aSjoerg   // If DstTy's size in bits is less than 128, then emit a subregister copy
4862*da58b97aSjoerg   // from DstVec to the last register we've defined.
4863*da58b97aSjoerg   if (DstSize < 128) {
4864*da58b97aSjoerg     // Force this to be FPR using the destination vector.
4865*da58b97aSjoerg     const TargetRegisterClass *RC =
4866*da58b97aSjoerg         getMinClassForRegBank(*RBI.getRegBank(DstVec, MRI, TRI), DstSize);
4867*da58b97aSjoerg     if (!RC)
4868*da58b97aSjoerg       return false;
4869*da58b97aSjoerg     if (RC != &AArch64::FPR32RegClass && RC != &AArch64::FPR64RegClass) {
4870*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported register class!\n");
4871*da58b97aSjoerg       return false;
4872*da58b97aSjoerg     }
4873*da58b97aSjoerg 
4874*da58b97aSjoerg     unsigned SubReg = 0;
4875*da58b97aSjoerg     if (!getSubRegForClass(RC, TRI, SubReg))
4876*da58b97aSjoerg       return false;
4877*da58b97aSjoerg     if (SubReg != AArch64::ssub && SubReg != AArch64::dsub) {
4878*da58b97aSjoerg       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Unsupported destination size! (" << DstSize
4879*da58b97aSjoerg                         << "\n");
4880*da58b97aSjoerg       return false;
4881*da58b97aSjoerg     }
4882*da58b97aSjoerg 
4883*da58b97aSjoerg     Register Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
4884*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
4885*da58b97aSjoerg 
4886*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(TargetOpcode::COPY, {DstReg}, {}).addReg(DstVec, 0, SubReg);
4887*da58b97aSjoerg     MachineOperand &RegOp = I.getOperand(1);
4888*da58b97aSjoerg     RegOp.setReg(Reg);
4889*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *RC, MRI);
4890*da58b97aSjoerg   } else {
4891*da58b97aSjoerg     // We don't need a subregister copy. Save a copy by re-using the
4892*da58b97aSjoerg     // destination register on the final insert.
4893*da58b97aSjoerg     assert(PrevMI && "PrevMI was null?");
4894*da58b97aSjoerg     PrevMI->getOperand(0).setReg(I.getOperand(0).getReg());
4895*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*PrevMI, TII, TRI, RBI);
4896*da58b97aSjoerg   }
4897*da58b97aSjoerg 
4898*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4899*da58b97aSjoerg   return true;
4900*da58b97aSjoerg }
4901*da58b97aSjoerg 
4902*da58b97aSjoerg /// Helper function to find an intrinsic ID on an a MachineInstr. Returns the
4903*da58b97aSjoerg /// ID if it exists, and 0 otherwise.
findIntrinsicID(MachineInstr & I)4904*da58b97aSjoerg static unsigned findIntrinsicID(MachineInstr &I) {
4905*da58b97aSjoerg   auto IntrinOp = find_if(I.operands(), [&](const MachineOperand &Op) {
4906*da58b97aSjoerg     return Op.isIntrinsicID();
4907*da58b97aSjoerg   });
4908*da58b97aSjoerg   if (IntrinOp == I.operands_end())
4909*da58b97aSjoerg     return 0;
4910*da58b97aSjoerg   return IntrinOp->getIntrinsicID();
4911*da58b97aSjoerg }
4912*da58b97aSjoerg 
selectIntrinsicWithSideEffects(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)4913*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectIntrinsicWithSideEffects(
4914*da58b97aSjoerg     MachineInstr &I, MachineRegisterInfo &MRI) {
4915*da58b97aSjoerg   // Find the intrinsic ID.
4916*da58b97aSjoerg   unsigned IntrinID = findIntrinsicID(I);
4917*da58b97aSjoerg   if (!IntrinID)
4918*da58b97aSjoerg     return false;
4919*da58b97aSjoerg 
4920*da58b97aSjoerg   // Select the instruction.
4921*da58b97aSjoerg   switch (IntrinID) {
4922*da58b97aSjoerg   default:
4923*da58b97aSjoerg     return false;
4924*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::aarch64_ldxp:
4925*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::aarch64_ldaxp: {
4926*da58b97aSjoerg     auto NewI = MIB.buildInstr(
4927*da58b97aSjoerg         IntrinID == Intrinsic::aarch64_ldxp ? AArch64::LDXPX : AArch64::LDAXPX,
4928*da58b97aSjoerg         {I.getOperand(0).getReg(), I.getOperand(1).getReg()},
4929*da58b97aSjoerg         {I.getOperand(3)});
4930*da58b97aSjoerg     NewI.cloneMemRefs(I);
4931*da58b97aSjoerg     break;
4932*da58b97aSjoerg   }
4933*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::trap:
4934*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(AArch64::BRK, {}, {}).addImm(1);
4935*da58b97aSjoerg     break;
4936*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::debugtrap:
4937*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(AArch64::BRK, {}, {}).addImm(0xF000);
4938*da58b97aSjoerg     break;
4939*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::ubsantrap:
4940*da58b97aSjoerg     MIB.buildInstr(AArch64::BRK, {}, {})
4941*da58b97aSjoerg         .addImm(I.getOperand(1).getImm() | ('U' << 8));
4942*da58b97aSjoerg     break;
4943*da58b97aSjoerg   }
4944*da58b97aSjoerg 
4945*da58b97aSjoerg   I.eraseFromParent();
4946*da58b97aSjoerg   return true;
4947*da58b97aSjoerg }
4948*da58b97aSjoerg 
selectIntrinsic(MachineInstr & I,MachineRegisterInfo & MRI)4949*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::selectIntrinsic(MachineInstr &I,
4950*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) {
4951*da58b97aSjoerg   unsigned IntrinID = findIntrinsicID(I);
4952*da58b97aSjoerg   if (!IntrinID)
4953*da58b97aSjoerg     return false;
4954*da58b97aSjoerg 
4955*da58b97aSjoerg   switch (IntrinID) {
4956*da58b97aSjoerg   default:
4957*da58b97aSjoerg     break;
4958*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::aarch64_crypto_sha1h: {
4959*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
4960*da58b97aSjoerg     Register SrcReg = I.getOperand(2).getReg();
4961*da58b97aSjoerg 
4962*da58b97aSjoerg     // FIXME: Should this be an assert?
4963*da58b97aSjoerg     if (MRI.getType(DstReg).getSizeInBits() != 32 ||
4964*da58b97aSjoerg         MRI.getType(SrcReg).getSizeInBits() != 32)
4965*da58b97aSjoerg       return false;
4966*da58b97aSjoerg 
4967*da58b97aSjoerg     // The operation has to happen on FPRs. Set up some new FPR registers for
4968*da58b97aSjoerg     // the source and destination if they are on GPRs.
4969*da58b97aSjoerg     if (RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI)->getID() != AArch64::FPRRegBankID) {
4970*da58b97aSjoerg       SrcReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR32RegClass);
4971*da58b97aSjoerg       MIB.buildCopy({SrcReg}, {I.getOperand(2)});
4972*da58b97aSjoerg 
4973*da58b97aSjoerg       // Make sure the copy ends up getting constrained properly.
4974*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(2).getReg(),
4975*da58b97aSjoerg                                    AArch64::GPR32RegClass, MRI);
4976*da58b97aSjoerg     }
4977*da58b97aSjoerg 
4978*da58b97aSjoerg     if (RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI)->getID() != AArch64::FPRRegBankID)
4979*da58b97aSjoerg       DstReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR32RegClass);
4980*da58b97aSjoerg 
4981*da58b97aSjoerg     // Actually insert the instruction.
4982*da58b97aSjoerg     auto SHA1Inst = MIB.buildInstr(AArch64::SHA1Hrr, {DstReg}, {SrcReg});
4983*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*SHA1Inst, TII, TRI, RBI);
4984*da58b97aSjoerg 
4985*da58b97aSjoerg     // Did we create a new register for the destination?
4986*da58b97aSjoerg     if (DstReg != I.getOperand(0).getReg()) {
4987*da58b97aSjoerg       // Yep. Copy the result of the instruction back into the original
4988*da58b97aSjoerg       // destination.
4989*da58b97aSjoerg       MIB.buildCopy({I.getOperand(0)}, {DstReg});
4990*da58b97aSjoerg       RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(0).getReg(),
4991*da58b97aSjoerg                                    AArch64::GPR32RegClass, MRI);
4992*da58b97aSjoerg     }
4993*da58b97aSjoerg 
4994*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
4995*da58b97aSjoerg     return true;
4996*da58b97aSjoerg   }
4997*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::frameaddress:
4998*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::returnaddress: {
4999*da58b97aSjoerg     MachineFunction &MF = *I.getParent()->getParent();
5000*da58b97aSjoerg     MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
5001*da58b97aSjoerg 
5002*da58b97aSjoerg     unsigned Depth = I.getOperand(2).getImm();
5003*da58b97aSjoerg     Register DstReg = I.getOperand(0).getReg();
5004*da58b97aSjoerg     RBI.constrainGenericRegister(DstReg, AArch64::GPR64RegClass, MRI);
5005*da58b97aSjoerg 
5006*da58b97aSjoerg     if (Depth == 0 && IntrinID == Intrinsic::returnaddress) {
5007*da58b97aSjoerg       if (!MFReturnAddr) {
5008*da58b97aSjoerg         // Insert the copy from LR/X30 into the entry block, before it can be
5009*da58b97aSjoerg         // clobbered by anything.
5010*da58b97aSjoerg         MFI.setReturnAddressIsTaken(true);
5011*da58b97aSjoerg         MFReturnAddr = getFunctionLiveInPhysReg(MF, TII, AArch64::LR,
5012*da58b97aSjoerg                                                 AArch64::GPR64RegClass);
5013*da58b97aSjoerg       }
5014*da58b97aSjoerg 
5015*da58b97aSjoerg       if (STI.hasPAuth()) {
5016*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::XPACI, {DstReg}, {MFReturnAddr});
5017*da58b97aSjoerg       } else {
5018*da58b97aSjoerg         MIB.buildCopy({Register(AArch64::LR)}, {MFReturnAddr});
5019*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::XPACLRI);
5020*da58b97aSjoerg         MIB.buildCopy({DstReg}, {Register(AArch64::LR)});
5021*da58b97aSjoerg       }
5022*da58b97aSjoerg 
5023*da58b97aSjoerg       I.eraseFromParent();
5024*da58b97aSjoerg       return true;
5025*da58b97aSjoerg     }
5026*da58b97aSjoerg 
5027*da58b97aSjoerg     MFI.setFrameAddressIsTaken(true);
5028*da58b97aSjoerg     Register FrameAddr(AArch64::FP);
5029*da58b97aSjoerg     while (Depth--) {
5030*da58b97aSjoerg       Register NextFrame = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64spRegClass);
5031*da58b97aSjoerg       auto Ldr =
5032*da58b97aSjoerg           MIB.buildInstr(AArch64::LDRXui, {NextFrame}, {FrameAddr}).addImm(0);
5033*da58b97aSjoerg       constrainSelectedInstRegOperands(*Ldr, TII, TRI, RBI);
5034*da58b97aSjoerg       FrameAddr = NextFrame;
5035*da58b97aSjoerg     }
5036*da58b97aSjoerg 
5037*da58b97aSjoerg     if (IntrinID == Intrinsic::frameaddress)
5038*da58b97aSjoerg       MIB.buildCopy({DstReg}, {FrameAddr});
5039*da58b97aSjoerg     else {
5040*da58b97aSjoerg       MFI.setReturnAddressIsTaken(true);
5041*da58b97aSjoerg 
5042*da58b97aSjoerg       if (STI.hasPAuth()) {
5043*da58b97aSjoerg         Register TmpReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
5044*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::LDRXui, {TmpReg}, {FrameAddr}).addImm(1);
5045*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::XPACI, {DstReg}, {TmpReg});
5046*da58b97aSjoerg       } else {
5047*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::LDRXui, {Register(AArch64::LR)}, {FrameAddr})
5048*da58b97aSjoerg             .addImm(1);
5049*da58b97aSjoerg         MIB.buildInstr(AArch64::XPACLRI);
5050*da58b97aSjoerg         MIB.buildCopy({DstReg}, {Register(AArch64::LR)});
5051*da58b97aSjoerg       }
5052*da58b97aSjoerg     }
5053*da58b97aSjoerg 
5054*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
5055*da58b97aSjoerg     return true;
5056*da58b97aSjoerg   }
5057*da58b97aSjoerg   case Intrinsic::swift_async_context_addr:
5058*da58b97aSjoerg     auto Sub = MIB.buildInstr(AArch64::SUBXri, {I.getOperand(0).getReg()},
5059*da58b97aSjoerg                               {Register(AArch64::FP)})
5060*da58b97aSjoerg                    .addImm(8)
5061*da58b97aSjoerg                    .addImm(0);
5062*da58b97aSjoerg     constrainSelectedInstRegOperands(*Sub, TII, TRI, RBI);
5063*da58b97aSjoerg 
5064*da58b97aSjoerg     MF->getFrameInfo().setFrameAddressIsTaken(true);
5065*da58b97aSjoerg     MF->getInfo<AArch64FunctionInfo>()->setHasSwiftAsyncContext(true);
5066*da58b97aSjoerg     I.eraseFromParent();
5067*da58b97aSjoerg     return true;
5068*da58b97aSjoerg   }
5069*da58b97aSjoerg   return false;
5070*da58b97aSjoerg }
5071*da58b97aSjoerg 
5072*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectShiftA_32(const MachineOperand & Root) const5073*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectShiftA_32(const MachineOperand &Root) const {
5074*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5075*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None || *MaybeImmed > 31)
5076*da58b97aSjoerg     return None;
5077*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = (32 - *MaybeImmed) & 0x1f;
5078*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Enc); }}};
5079*da58b97aSjoerg }
5080*da58b97aSjoerg 
5081*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectShiftB_32(const MachineOperand & Root) const5082*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectShiftB_32(const MachineOperand &Root) const {
5083*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5084*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None || *MaybeImmed > 31)
5085*da58b97aSjoerg     return None;
5086*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = 31 - *MaybeImmed;
5087*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Enc); }}};
5088*da58b97aSjoerg }
5089*da58b97aSjoerg 
5090*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectShiftA_64(const MachineOperand & Root) const5091*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectShiftA_64(const MachineOperand &Root) const {
5092*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5093*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None || *MaybeImmed > 63)
5094*da58b97aSjoerg     return None;
5095*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = (64 - *MaybeImmed) & 0x3f;
5096*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Enc); }}};
5097*da58b97aSjoerg }
5098*da58b97aSjoerg 
5099*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectShiftB_64(const MachineOperand & Root) const5100*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectShiftB_64(const MachineOperand &Root) const {
5101*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5102*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None || *MaybeImmed > 63)
5103*da58b97aSjoerg     return None;
5104*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = 63 - *MaybeImmed;
5105*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Enc); }}};
5106*da58b97aSjoerg }
5107*da58b97aSjoerg 
5108*da58b97aSjoerg /// Helper to select an immediate value that can be represented as a 12-bit
5109*da58b97aSjoerg /// value shifted left by either 0 or 12. If it is possible to do so, return
5110*da58b97aSjoerg /// the immediate and shift value. If not, return None.
5111*da58b97aSjoerg ///
5112*da58b97aSjoerg /// Used by selectArithImmed and selectNegArithImmed.
5113*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
select12BitValueWithLeftShift(uint64_t Immed) const5114*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::select12BitValueWithLeftShift(
5115*da58b97aSjoerg     uint64_t Immed) const {
5116*da58b97aSjoerg   unsigned ShiftAmt;
5117*da58b97aSjoerg   if (Immed >> 12 == 0) {
5118*da58b97aSjoerg     ShiftAmt = 0;
5119*da58b97aSjoerg   } else if ((Immed & 0xfff) == 0 && Immed >> 24 == 0) {
5120*da58b97aSjoerg     ShiftAmt = 12;
5121*da58b97aSjoerg     Immed = Immed >> 12;
5122*da58b97aSjoerg   } else
5123*da58b97aSjoerg     return None;
5124*da58b97aSjoerg 
5125*da58b97aSjoerg   unsigned ShVal = AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, ShiftAmt);
5126*da58b97aSjoerg   return {{
5127*da58b97aSjoerg       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Immed); },
5128*da58b97aSjoerg       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(ShVal); },
5129*da58b97aSjoerg   }};
5130*da58b97aSjoerg }
5131*da58b97aSjoerg 
5132*da58b97aSjoerg /// SelectArithImmed - Select an immediate value that can be represented as
5133*da58b97aSjoerg /// a 12-bit value shifted left by either 0 or 12.  If so, return true with
5134*da58b97aSjoerg /// Val set to the 12-bit value and Shift set to the shifter operand.
5135*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectArithImmed(MachineOperand & Root) const5136*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectArithImmed(MachineOperand &Root) const {
5137*da58b97aSjoerg   // This function is called from the addsub_shifted_imm ComplexPattern,
5138*da58b97aSjoerg   // which lists [imm] as the list of opcode it's interested in, however
5139*da58b97aSjoerg   // we still need to check whether the operand is actually an immediate
5140*da58b97aSjoerg   // here because the ComplexPattern opcode list is only used in
5141*da58b97aSjoerg   // root-level opcode matching.
5142*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5143*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None)
5144*da58b97aSjoerg     return None;
5145*da58b97aSjoerg   return select12BitValueWithLeftShift(*MaybeImmed);
5146*da58b97aSjoerg }
5147*da58b97aSjoerg 
5148*da58b97aSjoerg /// SelectNegArithImmed - As above, but negates the value before trying to
5149*da58b97aSjoerg /// select it.
5150*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectNegArithImmed(MachineOperand & Root) const5151*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectNegArithImmed(MachineOperand &Root) const {
5152*da58b97aSjoerg   // We need a register here, because we need to know if we have a 64 or 32
5153*da58b97aSjoerg   // bit immediate.
5154*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5155*da58b97aSjoerg     return None;
5156*da58b97aSjoerg   auto MaybeImmed = getImmedFromMO(Root);
5157*da58b97aSjoerg   if (MaybeImmed == None)
5158*da58b97aSjoerg     return None;
5159*da58b97aSjoerg   uint64_t Immed = *MaybeImmed;
5160*da58b97aSjoerg 
5161*da58b97aSjoerg   // This negation is almost always valid, but "cmp wN, #0" and "cmn wN, #0"
5162*da58b97aSjoerg   // have the opposite effect on the C flag, so this pattern mustn't match under
5163*da58b97aSjoerg   // those circumstances.
5164*da58b97aSjoerg   if (Immed == 0)
5165*da58b97aSjoerg     return None;
5166*da58b97aSjoerg 
5167*da58b97aSjoerg   // Check if we're dealing with a 32-bit type on the root or a 64-bit type on
5168*da58b97aSjoerg   // the root.
5169*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5170*da58b97aSjoerg   if (MRI.getType(Root.getReg()).getSizeInBits() == 32)
5171*da58b97aSjoerg     Immed = ~((uint32_t)Immed) + 1;
5172*da58b97aSjoerg   else
5173*da58b97aSjoerg     Immed = ~Immed + 1ULL;
5174*da58b97aSjoerg 
5175*da58b97aSjoerg   if (Immed & 0xFFFFFFFFFF000000ULL)
5176*da58b97aSjoerg     return None;
5177*da58b97aSjoerg 
5178*da58b97aSjoerg   Immed &= 0xFFFFFFULL;
5179*da58b97aSjoerg   return select12BitValueWithLeftShift(Immed);
5180*da58b97aSjoerg }
5181*da58b97aSjoerg 
5182*da58b97aSjoerg /// Return true if it is worth folding MI into an extended register. That is,
5183*da58b97aSjoerg /// if it's safe to pull it into the addressing mode of a load or store as a
5184*da58b97aSjoerg /// shift.
isWorthFoldingIntoExtendedReg(MachineInstr & MI,const MachineRegisterInfo & MRI) const5185*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::isWorthFoldingIntoExtendedReg(
5186*da58b97aSjoerg     MachineInstr &MI, const MachineRegisterInfo &MRI) const {
5187*da58b97aSjoerg   // Always fold if there is one use, or if we're optimizing for size.
5188*da58b97aSjoerg   Register DefReg = MI.getOperand(0).getReg();
5189*da58b97aSjoerg   if (MRI.hasOneNonDBGUse(DefReg) ||
5190*da58b97aSjoerg       MI.getParent()->getParent()->getFunction().hasOptSize())
5191*da58b97aSjoerg     return true;
5192*da58b97aSjoerg 
5193*da58b97aSjoerg   // It's better to avoid folding and recomputing shifts when we don't have a
5194*da58b97aSjoerg   // fastpath.
5195*da58b97aSjoerg   if (!STI.hasLSLFast())
5196*da58b97aSjoerg     return false;
5197*da58b97aSjoerg 
5198*da58b97aSjoerg   // We have a fastpath, so folding a shift in and potentially computing it
5199*da58b97aSjoerg   // many times may be beneficial. Check if this is only used in memory ops.
5200*da58b97aSjoerg   // If it is, then we should fold.
5201*da58b97aSjoerg   return all_of(MRI.use_nodbg_instructions(DefReg),
5202*da58b97aSjoerg                 [](MachineInstr &Use) { return Use.mayLoadOrStore(); });
5203*da58b97aSjoerg }
5204*da58b97aSjoerg 
isSignExtendShiftType(AArch64_AM::ShiftExtendType Type)5205*da58b97aSjoerg static bool isSignExtendShiftType(AArch64_AM::ShiftExtendType Type) {
5206*da58b97aSjoerg   switch (Type) {
5207*da58b97aSjoerg   case AArch64_AM::SXTB:
5208*da58b97aSjoerg   case AArch64_AM::SXTH:
5209*da58b97aSjoerg   case AArch64_AM::SXTW:
5210*da58b97aSjoerg     return true;
5211*da58b97aSjoerg   default:
5212*da58b97aSjoerg     return false;
5213*da58b97aSjoerg   }
5214*da58b97aSjoerg }
5215*da58b97aSjoerg 
5216*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectExtendedSHL(MachineOperand & Root,MachineOperand & Base,MachineOperand & Offset,unsigned SizeInBytes,bool WantsExt) const5217*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectExtendedSHL(
5218*da58b97aSjoerg     MachineOperand &Root, MachineOperand &Base, MachineOperand &Offset,
5219*da58b97aSjoerg     unsigned SizeInBytes, bool WantsExt) const {
5220*da58b97aSjoerg   assert(Base.isReg() && "Expected base to be a register operand");
5221*da58b97aSjoerg   assert(Offset.isReg() && "Expected offset to be a register operand");
5222*da58b97aSjoerg 
5223*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5224*da58b97aSjoerg   MachineInstr *OffsetInst = MRI.getVRegDef(Offset.getReg());
5225*da58b97aSjoerg   if (!OffsetInst)
5226*da58b97aSjoerg     return None;
5227*da58b97aSjoerg 
5228*da58b97aSjoerg   unsigned OffsetOpc = OffsetInst->getOpcode();
5229*da58b97aSjoerg   bool LookedThroughZExt = false;
5230*da58b97aSjoerg   if (OffsetOpc != TargetOpcode::G_SHL && OffsetOpc != TargetOpcode::G_MUL) {
5231*da58b97aSjoerg     // Try to look through a ZEXT.
5232*da58b97aSjoerg     if (OffsetOpc != TargetOpcode::G_ZEXT || !WantsExt)
5233*da58b97aSjoerg       return None;
5234*da58b97aSjoerg 
5235*da58b97aSjoerg     OffsetInst = MRI.getVRegDef(OffsetInst->getOperand(1).getReg());
5236*da58b97aSjoerg     OffsetOpc = OffsetInst->getOpcode();
5237*da58b97aSjoerg     LookedThroughZExt = true;
5238*da58b97aSjoerg 
5239*da58b97aSjoerg     if (OffsetOpc != TargetOpcode::G_SHL && OffsetOpc != TargetOpcode::G_MUL)
5240*da58b97aSjoerg       return None;
5241*da58b97aSjoerg   }
5242*da58b97aSjoerg   // Make sure that the memory op is a valid size.
5243*da58b97aSjoerg   int64_t LegalShiftVal = Log2_32(SizeInBytes);
5244*da58b97aSjoerg   if (LegalShiftVal == 0)
5245*da58b97aSjoerg     return None;
5246*da58b97aSjoerg   if (!isWorthFoldingIntoExtendedReg(*OffsetInst, MRI))
5247*da58b97aSjoerg     return None;
5248*da58b97aSjoerg 
5249*da58b97aSjoerg   // Now, try to find the specific G_CONSTANT. Start by assuming that the
5250*da58b97aSjoerg   // register we will offset is the LHS, and the register containing the
5251*da58b97aSjoerg   // constant is the RHS.
5252*da58b97aSjoerg   Register OffsetReg = OffsetInst->getOperand(1).getReg();
5253*da58b97aSjoerg   Register ConstantReg = OffsetInst->getOperand(2).getReg();
5254*da58b97aSjoerg   auto ValAndVReg = getConstantVRegValWithLookThrough(ConstantReg, MRI);
5255*da58b97aSjoerg   if (!ValAndVReg) {
5256*da58b97aSjoerg     // We didn't get a constant on the RHS. If the opcode is a shift, then
5257*da58b97aSjoerg     // we're done.
5258*da58b97aSjoerg     if (OffsetOpc == TargetOpcode::G_SHL)
5259*da58b97aSjoerg       return None;
5260*da58b97aSjoerg 
5261*da58b97aSjoerg     // If we have a G_MUL, we can use either register. Try looking at the RHS.
5262*da58b97aSjoerg     std::swap(OffsetReg, ConstantReg);
5263*da58b97aSjoerg     ValAndVReg = getConstantVRegValWithLookThrough(ConstantReg, MRI);
5264*da58b97aSjoerg     if (!ValAndVReg)
5265*da58b97aSjoerg       return None;
5266*da58b97aSjoerg   }
5267*da58b97aSjoerg 
5268*da58b97aSjoerg   // The value must fit into 3 bits, and must be positive. Make sure that is
5269*da58b97aSjoerg   // true.
5270*da58b97aSjoerg   int64_t ImmVal = ValAndVReg->Value.getSExtValue();
5271*da58b97aSjoerg 
5272*da58b97aSjoerg   // Since we're going to pull this into a shift, the constant value must be
5273*da58b97aSjoerg   // a power of 2. If we got a multiply, then we need to check this.
5274*da58b97aSjoerg   if (OffsetOpc == TargetOpcode::G_MUL) {
5275*da58b97aSjoerg     if (!isPowerOf2_32(ImmVal))
5276*da58b97aSjoerg       return None;
5277*da58b97aSjoerg 
5278*da58b97aSjoerg     // Got a power of 2. So, the amount we'll shift is the log base-2 of that.
5279*da58b97aSjoerg     ImmVal = Log2_32(ImmVal);
5280*da58b97aSjoerg   }
5281*da58b97aSjoerg 
5282*da58b97aSjoerg   if ((ImmVal & 0x7) != ImmVal)
5283*da58b97aSjoerg     return None;
5284*da58b97aSjoerg 
5285*da58b97aSjoerg   // We are only allowed to shift by LegalShiftVal. This shift value is built
5286*da58b97aSjoerg   // into the instruction, so we can't just use whatever we want.
5287*da58b97aSjoerg   if (ImmVal != LegalShiftVal)
5288*da58b97aSjoerg     return None;
5289*da58b97aSjoerg 
5290*da58b97aSjoerg   unsigned SignExtend = 0;
5291*da58b97aSjoerg   if (WantsExt) {
5292*da58b97aSjoerg     // Check if the offset is defined by an extend, unless we looked through a
5293*da58b97aSjoerg     // G_ZEXT earlier.
5294*da58b97aSjoerg     if (!LookedThroughZExt) {
5295*da58b97aSjoerg       MachineInstr *ExtInst = getDefIgnoringCopies(OffsetReg, MRI);
5296*da58b97aSjoerg       auto Ext = getExtendTypeForInst(*ExtInst, MRI, true);
5297*da58b97aSjoerg       if (Ext == AArch64_AM::InvalidShiftExtend)
5298*da58b97aSjoerg         return None;
5299*da58b97aSjoerg 
5300*da58b97aSjoerg       SignExtend = isSignExtendShiftType(Ext) ? 1 : 0;
5301*da58b97aSjoerg       // We only support SXTW for signed extension here.
5302*da58b97aSjoerg       if (SignExtend && Ext != AArch64_AM::SXTW)
5303*da58b97aSjoerg         return None;
5304*da58b97aSjoerg       OffsetReg = ExtInst->getOperand(1).getReg();
5305*da58b97aSjoerg     }
5306*da58b97aSjoerg 
5307*da58b97aSjoerg     // Need a 32-bit wide register here.
5308*da58b97aSjoerg     MachineIRBuilder MIB(*MRI.getVRegDef(Root.getReg()));
5309*da58b97aSjoerg     OffsetReg = moveScalarRegClass(OffsetReg, AArch64::GPR32RegClass, MIB);
5310*da58b97aSjoerg   }
5311*da58b97aSjoerg 
5312*da58b97aSjoerg   // We can use the LHS of the GEP as the base, and the LHS of the shift as an
5313*da58b97aSjoerg   // offset. Signify that we are shifting by setting the shift flag to 1.
5314*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(Base.getReg()); },
5315*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(OffsetReg); },
5316*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5317*da58b97aSjoerg              // Need to add both immediates here to make sure that they are both
5318*da58b97aSjoerg              // added to the instruction.
5319*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(SignExtend);
5320*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(1);
5321*da58b97aSjoerg            }}};
5322*da58b97aSjoerg }
5323*da58b97aSjoerg 
5324*da58b97aSjoerg /// This is used for computing addresses like this:
5325*da58b97aSjoerg ///
5326*da58b97aSjoerg /// ldr x1, [x2, x3, lsl #3]
5327*da58b97aSjoerg ///
5328*da58b97aSjoerg /// Where x2 is the base register, and x3 is an offset register. The shift-left
5329*da58b97aSjoerg /// is a constant value specific to this load instruction. That is, we'll never
5330*da58b97aSjoerg /// see anything other than a 3 here (which corresponds to the size of the
5331*da58b97aSjoerg /// element being loaded.)
5332*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeShiftedExtendXReg(MachineOperand & Root,unsigned SizeInBytes) const5333*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeShiftedExtendXReg(
5334*da58b97aSjoerg     MachineOperand &Root, unsigned SizeInBytes) const {
5335*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5336*da58b97aSjoerg     return None;
5337*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5338*da58b97aSjoerg 
5339*da58b97aSjoerg   // We want to find something like this:
5340*da58b97aSjoerg   //
5341*da58b97aSjoerg   // val = G_CONSTANT LegalShiftVal
5342*da58b97aSjoerg   // shift = G_SHL off_reg val
5343*da58b97aSjoerg   // ptr = G_PTR_ADD base_reg shift
5344*da58b97aSjoerg   // x = G_LOAD ptr
5345*da58b97aSjoerg   //
5346*da58b97aSjoerg   // And fold it into this addressing mode:
5347*da58b97aSjoerg   //
5348*da58b97aSjoerg   // ldr x, [base_reg, off_reg, lsl #LegalShiftVal]
5349*da58b97aSjoerg 
5350*da58b97aSjoerg   // Check if we can find the G_PTR_ADD.
5351*da58b97aSjoerg   MachineInstr *PtrAdd =
5352*da58b97aSjoerg       getOpcodeDef(TargetOpcode::G_PTR_ADD, Root.getReg(), MRI);
5353*da58b97aSjoerg   if (!PtrAdd || !isWorthFoldingIntoExtendedReg(*PtrAdd, MRI))
5354*da58b97aSjoerg     return None;
5355*da58b97aSjoerg 
5356*da58b97aSjoerg   // Now, try to match an opcode which will match our specific offset.
5357*da58b97aSjoerg   // We want a G_SHL or a G_MUL.
5358*da58b97aSjoerg   MachineInstr *OffsetInst =
5359*da58b97aSjoerg       getDefIgnoringCopies(PtrAdd->getOperand(2).getReg(), MRI);
5360*da58b97aSjoerg   return selectExtendedSHL(Root, PtrAdd->getOperand(1),
5361*da58b97aSjoerg                            OffsetInst->getOperand(0), SizeInBytes,
5362*da58b97aSjoerg                            /*WantsExt=*/false);
5363*da58b97aSjoerg }
5364*da58b97aSjoerg 
5365*da58b97aSjoerg /// This is used for computing addresses like this:
5366*da58b97aSjoerg ///
5367*da58b97aSjoerg /// ldr x1, [x2, x3]
5368*da58b97aSjoerg ///
5369*da58b97aSjoerg /// Where x2 is the base register, and x3 is an offset register.
5370*da58b97aSjoerg ///
5371*da58b97aSjoerg /// When possible (or profitable) to fold a G_PTR_ADD into the address calculation,
5372*da58b97aSjoerg /// this will do so. Otherwise, it will return None.
5373*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeRegisterOffset(MachineOperand & Root) const5374*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeRegisterOffset(
5375*da58b97aSjoerg     MachineOperand &Root) const {
5376*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5377*da58b97aSjoerg 
5378*da58b97aSjoerg   // We need a GEP.
5379*da58b97aSjoerg   MachineInstr *Gep = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
5380*da58b97aSjoerg   if (!Gep || Gep->getOpcode() != TargetOpcode::G_PTR_ADD)
5381*da58b97aSjoerg     return None;
5382*da58b97aSjoerg 
5383*da58b97aSjoerg   // If this is used more than once, let's not bother folding.
5384*da58b97aSjoerg   // TODO: Check if they are memory ops. If they are, then we can still fold
5385*da58b97aSjoerg   // without having to recompute anything.
5386*da58b97aSjoerg   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Gep->getOperand(0).getReg()))
5387*da58b97aSjoerg     return None;
5388*da58b97aSjoerg 
5389*da58b97aSjoerg   // Base is the GEP's LHS, offset is its RHS.
5390*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5391*da58b97aSjoerg              MIB.addUse(Gep->getOperand(1).getReg());
5392*da58b97aSjoerg            },
5393*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5394*da58b97aSjoerg              MIB.addUse(Gep->getOperand(2).getReg());
5395*da58b97aSjoerg            },
5396*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5397*da58b97aSjoerg              // Need to add both immediates here to make sure that they are both
5398*da58b97aSjoerg              // added to the instruction.
5399*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(0);
5400*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(0);
5401*da58b97aSjoerg            }}};
5402*da58b97aSjoerg }
5403*da58b97aSjoerg 
5404*da58b97aSjoerg /// This is intended to be equivalent to selectAddrModeXRO in
5405*da58b97aSjoerg /// AArch64ISelDAGtoDAG. It's used for selecting X register offset loads.
5406*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeXRO(MachineOperand & Root,unsigned SizeInBytes) const5407*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeXRO(MachineOperand &Root,
5408*da58b97aSjoerg                                               unsigned SizeInBytes) const {
5409*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5410*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5411*da58b97aSjoerg     return None;
5412*da58b97aSjoerg   MachineInstr *PtrAdd =
5413*da58b97aSjoerg       getOpcodeDef(TargetOpcode::G_PTR_ADD, Root.getReg(), MRI);
5414*da58b97aSjoerg   if (!PtrAdd)
5415*da58b97aSjoerg     return None;
5416*da58b97aSjoerg 
5417*da58b97aSjoerg   // Check for an immediates which cannot be encoded in the [base + imm]
5418*da58b97aSjoerg   // addressing mode, and can't be encoded in an add/sub. If this happens, we'll
5419*da58b97aSjoerg   // end up with code like:
5420*da58b97aSjoerg   //
5421*da58b97aSjoerg   // mov x0, wide
5422*da58b97aSjoerg   // add x1 base, x0
5423*da58b97aSjoerg   // ldr x2, [x1, x0]
5424*da58b97aSjoerg   //
5425*da58b97aSjoerg   // In this situation, we can use the [base, xreg] addressing mode to save an
5426*da58b97aSjoerg   // add/sub:
5427*da58b97aSjoerg   //
5428*da58b97aSjoerg   // mov x0, wide
5429*da58b97aSjoerg   // ldr x2, [base, x0]
5430*da58b97aSjoerg   auto ValAndVReg =
5431*da58b97aSjoerg       getConstantVRegValWithLookThrough(PtrAdd->getOperand(2).getReg(), MRI);
5432*da58b97aSjoerg   if (ValAndVReg) {
5433*da58b97aSjoerg     unsigned Scale = Log2_32(SizeInBytes);
5434*da58b97aSjoerg     int64_t ImmOff = ValAndVReg->Value.getSExtValue();
5435*da58b97aSjoerg 
5436*da58b97aSjoerg     // Skip immediates that can be selected in the load/store addresing
5437*da58b97aSjoerg     // mode.
5438*da58b97aSjoerg     if (ImmOff % SizeInBytes == 0 && ImmOff >= 0 &&
5439*da58b97aSjoerg         ImmOff < (0x1000 << Scale))
5440*da58b97aSjoerg       return None;
5441*da58b97aSjoerg 
5442*da58b97aSjoerg     // Helper lambda to decide whether or not it is preferable to emit an add.
5443*da58b97aSjoerg     auto isPreferredADD = [](int64_t ImmOff) {
5444*da58b97aSjoerg       // Constants in [0x0, 0xfff] can be encoded in an add.
5445*da58b97aSjoerg       if ((ImmOff & 0xfffffffffffff000LL) == 0x0LL)
5446*da58b97aSjoerg         return true;
5447*da58b97aSjoerg 
5448*da58b97aSjoerg       // Can it be encoded in an add lsl #12?
5449*da58b97aSjoerg       if ((ImmOff & 0xffffffffff000fffLL) != 0x0LL)
5450*da58b97aSjoerg         return false;
5451*da58b97aSjoerg 
5452*da58b97aSjoerg       // It can be encoded in an add lsl #12, but we may not want to. If it is
5453*da58b97aSjoerg       // possible to select this as a single movz, then prefer that. A single
5454*da58b97aSjoerg       // movz is faster than an add with a shift.
5455*da58b97aSjoerg       return (ImmOff & 0xffffffffff00ffffLL) != 0x0LL &&
5456*da58b97aSjoerg              (ImmOff & 0xffffffffffff0fffLL) != 0x0LL;
5457*da58b97aSjoerg     };
5458*da58b97aSjoerg 
5459*da58b97aSjoerg     // If the immediate can be encoded in a single add/sub, then bail out.
5460*da58b97aSjoerg     if (isPreferredADD(ImmOff) || isPreferredADD(-ImmOff))
5461*da58b97aSjoerg       return None;
5462*da58b97aSjoerg   }
5463*da58b97aSjoerg 
5464*da58b97aSjoerg   // Try to fold shifts into the addressing mode.
5465*da58b97aSjoerg   auto AddrModeFns = selectAddrModeShiftedExtendXReg(Root, SizeInBytes);
5466*da58b97aSjoerg   if (AddrModeFns)
5467*da58b97aSjoerg     return AddrModeFns;
5468*da58b97aSjoerg 
5469*da58b97aSjoerg   // If that doesn't work, see if it's possible to fold in registers from
5470*da58b97aSjoerg   // a GEP.
5471*da58b97aSjoerg   return selectAddrModeRegisterOffset(Root);
5472*da58b97aSjoerg }
5473*da58b97aSjoerg 
5474*da58b97aSjoerg /// This is used for computing addresses like this:
5475*da58b97aSjoerg ///
5476*da58b97aSjoerg /// ldr x0, [xBase, wOffset, sxtw #LegalShiftVal]
5477*da58b97aSjoerg ///
5478*da58b97aSjoerg /// Where we have a 64-bit base register, a 32-bit offset register, and an
5479*da58b97aSjoerg /// extend (which may or may not be signed).
5480*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeWRO(MachineOperand & Root,unsigned SizeInBytes) const5481*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeWRO(MachineOperand &Root,
5482*da58b97aSjoerg                                               unsigned SizeInBytes) const {
5483*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getMF()->getRegInfo();
5484*da58b97aSjoerg 
5485*da58b97aSjoerg   MachineInstr *PtrAdd =
5486*da58b97aSjoerg       getOpcodeDef(TargetOpcode::G_PTR_ADD, Root.getReg(), MRI);
5487*da58b97aSjoerg   if (!PtrAdd || !isWorthFoldingIntoExtendedReg(*PtrAdd, MRI))
5488*da58b97aSjoerg     return None;
5489*da58b97aSjoerg 
5490*da58b97aSjoerg   MachineOperand &LHS = PtrAdd->getOperand(1);
5491*da58b97aSjoerg   MachineOperand &RHS = PtrAdd->getOperand(2);
5492*da58b97aSjoerg   MachineInstr *OffsetInst = getDefIgnoringCopies(RHS.getReg(), MRI);
5493*da58b97aSjoerg 
5494*da58b97aSjoerg   // The first case is the same as selectAddrModeXRO, except we need an extend.
5495*da58b97aSjoerg   // In this case, we try to find a shift and extend, and fold them into the
5496*da58b97aSjoerg   // addressing mode.
5497*da58b97aSjoerg   //
5498*da58b97aSjoerg   // E.g.
5499*da58b97aSjoerg   //
5500*da58b97aSjoerg   // off_reg = G_Z/S/ANYEXT ext_reg
5501*da58b97aSjoerg   // val = G_CONSTANT LegalShiftVal
5502*da58b97aSjoerg   // shift = G_SHL off_reg val
5503*da58b97aSjoerg   // ptr = G_PTR_ADD base_reg shift
5504*da58b97aSjoerg   // x = G_LOAD ptr
5505*da58b97aSjoerg   //
5506*da58b97aSjoerg   // In this case we can get a load like this:
5507*da58b97aSjoerg   //
5508*da58b97aSjoerg   // ldr x0, [base_reg, ext_reg, sxtw #LegalShiftVal]
5509*da58b97aSjoerg   auto ExtendedShl = selectExtendedSHL(Root, LHS, OffsetInst->getOperand(0),
5510*da58b97aSjoerg                                        SizeInBytes, /*WantsExt=*/true);
5511*da58b97aSjoerg   if (ExtendedShl)
5512*da58b97aSjoerg     return ExtendedShl;
5513*da58b97aSjoerg 
5514*da58b97aSjoerg   // There was no shift. We can try and fold a G_Z/S/ANYEXT in alone though.
5515*da58b97aSjoerg   //
5516*da58b97aSjoerg   // e.g.
5517*da58b97aSjoerg   // ldr something, [base_reg, ext_reg, sxtw]
5518*da58b97aSjoerg   if (!isWorthFoldingIntoExtendedReg(*OffsetInst, MRI))
5519*da58b97aSjoerg     return None;
5520*da58b97aSjoerg 
5521*da58b97aSjoerg   // Check if this is an extend. We'll get an extend type if it is.
5522*da58b97aSjoerg   AArch64_AM::ShiftExtendType Ext =
5523*da58b97aSjoerg       getExtendTypeForInst(*OffsetInst, MRI, /*IsLoadStore=*/true);
5524*da58b97aSjoerg   if (Ext == AArch64_AM::InvalidShiftExtend)
5525*da58b97aSjoerg     return None;
5526*da58b97aSjoerg 
5527*da58b97aSjoerg   // Need a 32-bit wide register.
5528*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIB(*PtrAdd);
5529*da58b97aSjoerg   Register ExtReg = moveScalarRegClass(OffsetInst->getOperand(1).getReg(),
5530*da58b97aSjoerg                                        AArch64::GPR32RegClass, MIB);
5531*da58b97aSjoerg   unsigned SignExtend = Ext == AArch64_AM::SXTW;
5532*da58b97aSjoerg 
5533*da58b97aSjoerg   // Base is LHS, offset is ExtReg.
5534*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(LHS.getReg()); },
5535*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(ExtReg); },
5536*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5537*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(SignExtend);
5538*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(0);
5539*da58b97aSjoerg            }}};
5540*da58b97aSjoerg }
5541*da58b97aSjoerg 
5542*da58b97aSjoerg /// Select a "register plus unscaled signed 9-bit immediate" address.  This
5543*da58b97aSjoerg /// should only match when there is an offset that is not valid for a scaled
5544*da58b97aSjoerg /// immediate addressing mode.  The "Size" argument is the size in bytes of the
5545*da58b97aSjoerg /// memory reference, which is needed here to know what is valid for a scaled
5546*da58b97aSjoerg /// immediate.
5547*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeUnscaled(MachineOperand & Root,unsigned Size) const5548*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeUnscaled(MachineOperand &Root,
5549*da58b97aSjoerg                                                    unsigned Size) const {
5550*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI =
5551*da58b97aSjoerg       Root.getParent()->getParent()->getParent()->getRegInfo();
5552*da58b97aSjoerg 
5553*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5554*da58b97aSjoerg     return None;
5555*da58b97aSjoerg 
5556*da58b97aSjoerg   if (!isBaseWithConstantOffset(Root, MRI))
5557*da58b97aSjoerg     return None;
5558*da58b97aSjoerg 
5559*da58b97aSjoerg   MachineInstr *RootDef = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
5560*da58b97aSjoerg   if (!RootDef)
5561*da58b97aSjoerg     return None;
5562*da58b97aSjoerg 
5563*da58b97aSjoerg   MachineOperand &OffImm = RootDef->getOperand(2);
5564*da58b97aSjoerg   if (!OffImm.isReg())
5565*da58b97aSjoerg     return None;
5566*da58b97aSjoerg   MachineInstr *RHS = MRI.getVRegDef(OffImm.getReg());
5567*da58b97aSjoerg   if (!RHS || RHS->getOpcode() != TargetOpcode::G_CONSTANT)
5568*da58b97aSjoerg     return None;
5569*da58b97aSjoerg   int64_t RHSC;
5570*da58b97aSjoerg   MachineOperand &RHSOp1 = RHS->getOperand(1);
5571*da58b97aSjoerg   if (!RHSOp1.isCImm() || RHSOp1.getCImm()->getBitWidth() > 64)
5572*da58b97aSjoerg     return None;
5573*da58b97aSjoerg   RHSC = RHSOp1.getCImm()->getSExtValue();
5574*da58b97aSjoerg 
5575*da58b97aSjoerg   // If the offset is valid as a scaled immediate, don't match here.
5576*da58b97aSjoerg   if ((RHSC & (Size - 1)) == 0 && RHSC >= 0 && RHSC < (0x1000 << Log2_32(Size)))
5577*da58b97aSjoerg     return None;
5578*da58b97aSjoerg   if (RHSC >= -256 && RHSC < 256) {
5579*da58b97aSjoerg     MachineOperand &Base = RootDef->getOperand(1);
5580*da58b97aSjoerg     return {{
5581*da58b97aSjoerg         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(Base); },
5582*da58b97aSjoerg         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC); },
5583*da58b97aSjoerg     }};
5584*da58b97aSjoerg   }
5585*da58b97aSjoerg   return None;
5586*da58b97aSjoerg }
5587*da58b97aSjoerg 
5588*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
tryFoldAddLowIntoImm(MachineInstr & RootDef,unsigned Size,MachineRegisterInfo & MRI) const5589*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::tryFoldAddLowIntoImm(MachineInstr &RootDef,
5590*da58b97aSjoerg                                                  unsigned Size,
5591*da58b97aSjoerg                                                  MachineRegisterInfo &MRI) const {
5592*da58b97aSjoerg   if (RootDef.getOpcode() != AArch64::G_ADD_LOW)
5593*da58b97aSjoerg     return None;
5594*da58b97aSjoerg   MachineInstr &Adrp = *MRI.getVRegDef(RootDef.getOperand(1).getReg());
5595*da58b97aSjoerg   if (Adrp.getOpcode() != AArch64::ADRP)
5596*da58b97aSjoerg     return None;
5597*da58b97aSjoerg 
5598*da58b97aSjoerg   // TODO: add heuristics like isWorthFoldingADDlow() from SelectionDAG.
5599*da58b97aSjoerg   auto Offset = Adrp.getOperand(1).getOffset();
5600*da58b97aSjoerg   if (Offset % Size != 0)
5601*da58b97aSjoerg     return None;
5602*da58b97aSjoerg 
5603*da58b97aSjoerg   auto GV = Adrp.getOperand(1).getGlobal();
5604*da58b97aSjoerg   if (GV->isThreadLocal())
5605*da58b97aSjoerg     return None;
5606*da58b97aSjoerg 
5607*da58b97aSjoerg   auto &MF = *RootDef.getParent()->getParent();
5608*da58b97aSjoerg   if (GV->getPointerAlignment(MF.getDataLayout()) < Size)
5609*da58b97aSjoerg     return None;
5610*da58b97aSjoerg 
5611*da58b97aSjoerg   unsigned OpFlags = STI.ClassifyGlobalReference(GV, MF.getTarget());
5612*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIRBuilder(RootDef);
5613*da58b97aSjoerg   Register AdrpReg = Adrp.getOperand(0).getReg();
5614*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(AdrpReg); },
5615*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5616*da58b97aSjoerg              MIB.addGlobalAddress(GV, Offset,
5617*da58b97aSjoerg                                   OpFlags | AArch64II::MO_PAGEOFF |
5618*da58b97aSjoerg                                       AArch64II::MO_NC);
5619*da58b97aSjoerg            }}};
5620*da58b97aSjoerg }
5621*da58b97aSjoerg 
5622*da58b97aSjoerg /// Select a "register plus scaled unsigned 12-bit immediate" address.  The
5623*da58b97aSjoerg /// "Size" argument is the size in bytes of the memory reference, which
5624*da58b97aSjoerg /// determines the scale.
5625*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectAddrModeIndexed(MachineOperand & Root,unsigned Size) const5626*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root,
5627*da58b97aSjoerg                                                   unsigned Size) const {
5628*da58b97aSjoerg   MachineFunction &MF = *Root.getParent()->getParent()->getParent();
5629*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5630*da58b97aSjoerg 
5631*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5632*da58b97aSjoerg     return None;
5633*da58b97aSjoerg 
5634*da58b97aSjoerg   MachineInstr *RootDef = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
5635*da58b97aSjoerg   if (!RootDef)
5636*da58b97aSjoerg     return None;
5637*da58b97aSjoerg 
5638*da58b97aSjoerg   if (RootDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_FRAME_INDEX) {
5639*da58b97aSjoerg     return {{
5640*da58b97aSjoerg         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(RootDef->getOperand(1)); },
5641*da58b97aSjoerg         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(0); },
5642*da58b97aSjoerg     }};
5643*da58b97aSjoerg   }
5644*da58b97aSjoerg 
5645*da58b97aSjoerg   CodeModel::Model CM = MF.getTarget().getCodeModel();
5646*da58b97aSjoerg   // Check if we can fold in the ADD of small code model ADRP + ADD address.
5647*da58b97aSjoerg   if (CM == CodeModel::Small) {
5648*da58b97aSjoerg     auto OpFns = tryFoldAddLowIntoImm(*RootDef, Size, MRI);
5649*da58b97aSjoerg     if (OpFns)
5650*da58b97aSjoerg       return OpFns;
5651*da58b97aSjoerg   }
5652*da58b97aSjoerg 
5653*da58b97aSjoerg   if (isBaseWithConstantOffset(Root, MRI)) {
5654*da58b97aSjoerg     MachineOperand &LHS = RootDef->getOperand(1);
5655*da58b97aSjoerg     MachineOperand &RHS = RootDef->getOperand(2);
5656*da58b97aSjoerg     MachineInstr *LHSDef = MRI.getVRegDef(LHS.getReg());
5657*da58b97aSjoerg     MachineInstr *RHSDef = MRI.getVRegDef(RHS.getReg());
5658*da58b97aSjoerg     if (LHSDef && RHSDef) {
5659*da58b97aSjoerg       int64_t RHSC = (int64_t)RHSDef->getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
5660*da58b97aSjoerg       unsigned Scale = Log2_32(Size);
5661*da58b97aSjoerg       if ((RHSC & (Size - 1)) == 0 && RHSC >= 0 && RHSC < (0x1000 << Scale)) {
5662*da58b97aSjoerg         if (LHSDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_FRAME_INDEX)
5663*da58b97aSjoerg           return {{
5664*da58b97aSjoerg               [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(LHSDef->getOperand(1)); },
5665*da58b97aSjoerg               [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC >> Scale); },
5666*da58b97aSjoerg           }};
5667*da58b97aSjoerg 
5668*da58b97aSjoerg         return {{
5669*da58b97aSjoerg             [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(LHS); },
5670*da58b97aSjoerg             [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC >> Scale); },
5671*da58b97aSjoerg         }};
5672*da58b97aSjoerg       }
5673*da58b97aSjoerg     }
5674*da58b97aSjoerg   }
5675*da58b97aSjoerg 
5676*da58b97aSjoerg   // Before falling back to our general case, check if the unscaled
5677*da58b97aSjoerg   // instructions can handle this. If so, that's preferable.
5678*da58b97aSjoerg   if (selectAddrModeUnscaled(Root, Size).hasValue())
5679*da58b97aSjoerg     return None;
5680*da58b97aSjoerg 
5681*da58b97aSjoerg   return {{
5682*da58b97aSjoerg       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(Root); },
5683*da58b97aSjoerg       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(0); },
5684*da58b97aSjoerg   }};
5685*da58b97aSjoerg }
5686*da58b97aSjoerg 
5687*da58b97aSjoerg /// Given a shift instruction, return the correct shift type for that
5688*da58b97aSjoerg /// instruction.
getShiftTypeForInst(MachineInstr & MI)5689*da58b97aSjoerg static AArch64_AM::ShiftExtendType getShiftTypeForInst(MachineInstr &MI) {
5690*da58b97aSjoerg   // TODO: Handle AArch64_AM::ROR
5691*da58b97aSjoerg   switch (MI.getOpcode()) {
5692*da58b97aSjoerg   default:
5693*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5694*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_SHL:
5695*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::LSL;
5696*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_LSHR:
5697*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::LSR;
5698*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_ASHR:
5699*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::ASR;
5700*da58b97aSjoerg   }
5701*da58b97aSjoerg }
5702*da58b97aSjoerg 
5703*da58b97aSjoerg /// Select a "shifted register" operand. If the value is not shifted, set the
5704*da58b97aSjoerg /// shift operand to a default value of "lsl 0".
5705*da58b97aSjoerg ///
5706*da58b97aSjoerg /// TODO: Allow shifted register to be rotated in logical instructions.
5707*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectShiftedRegister(MachineOperand & Root) const5708*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectShiftedRegister(MachineOperand &Root) const {
5709*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5710*da58b97aSjoerg     return None;
5711*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI =
5712*da58b97aSjoerg       Root.getParent()->getParent()->getParent()->getRegInfo();
5713*da58b97aSjoerg 
5714*da58b97aSjoerg   // Check if the operand is defined by an instruction which corresponds to
5715*da58b97aSjoerg   // a ShiftExtendType. E.g. a G_SHL, G_LSHR, etc.
5716*da58b97aSjoerg   //
5717*da58b97aSjoerg   // TODO: Handle AArch64_AM::ROR for logical instructions.
5718*da58b97aSjoerg   MachineInstr *ShiftInst = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
5719*da58b97aSjoerg   if (!ShiftInst)
5720*da58b97aSjoerg     return None;
5721*da58b97aSjoerg   AArch64_AM::ShiftExtendType ShType = getShiftTypeForInst(*ShiftInst);
5722*da58b97aSjoerg   if (ShType == AArch64_AM::InvalidShiftExtend)
5723*da58b97aSjoerg     return None;
5724*da58b97aSjoerg   if (!isWorthFoldingIntoExtendedReg(*ShiftInst, MRI))
5725*da58b97aSjoerg     return None;
5726*da58b97aSjoerg 
5727*da58b97aSjoerg   // Need an immediate on the RHS.
5728*da58b97aSjoerg   MachineOperand &ShiftRHS = ShiftInst->getOperand(2);
5729*da58b97aSjoerg   auto Immed = getImmedFromMO(ShiftRHS);
5730*da58b97aSjoerg   if (!Immed)
5731*da58b97aSjoerg     return None;
5732*da58b97aSjoerg 
5733*da58b97aSjoerg   // We have something that we can fold. Fold in the shift's LHS and RHS into
5734*da58b97aSjoerg   // the instruction.
5735*da58b97aSjoerg   MachineOperand &ShiftLHS = ShiftInst->getOperand(1);
5736*da58b97aSjoerg   Register ShiftReg = ShiftLHS.getReg();
5737*da58b97aSjoerg 
5738*da58b97aSjoerg   unsigned NumBits = MRI.getType(ShiftReg).getSizeInBits();
5739*da58b97aSjoerg   unsigned Val = *Immed & (NumBits - 1);
5740*da58b97aSjoerg   unsigned ShiftVal = AArch64_AM::getShifterImm(ShType, Val);
5741*da58b97aSjoerg 
5742*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(ShiftReg); },
5743*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(ShiftVal); }}};
5744*da58b97aSjoerg }
5745*da58b97aSjoerg 
getExtendTypeForInst(MachineInstr & MI,MachineRegisterInfo & MRI,bool IsLoadStore) const5746*da58b97aSjoerg AArch64_AM::ShiftExtendType AArch64InstructionSelector::getExtendTypeForInst(
5747*da58b97aSjoerg     MachineInstr &MI, MachineRegisterInfo &MRI, bool IsLoadStore) const {
5748*da58b97aSjoerg   unsigned Opc = MI.getOpcode();
5749*da58b97aSjoerg 
5750*da58b97aSjoerg   // Handle explicit extend instructions first.
5751*da58b97aSjoerg   if (Opc == TargetOpcode::G_SEXT || Opc == TargetOpcode::G_SEXT_INREG) {
5752*da58b97aSjoerg     unsigned Size;
5753*da58b97aSjoerg     if (Opc == TargetOpcode::G_SEXT)
5754*da58b97aSjoerg       Size = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg()).getSizeInBits();
5755*da58b97aSjoerg     else
5756*da58b97aSjoerg       Size = MI.getOperand(2).getImm();
5757*da58b97aSjoerg     assert(Size != 64 && "Extend from 64 bits?");
5758*da58b97aSjoerg     switch (Size) {
5759*da58b97aSjoerg     case 8:
5760*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::SXTB;
5761*da58b97aSjoerg     case 16:
5762*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::SXTH;
5763*da58b97aSjoerg     case 32:
5764*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::SXTW;
5765*da58b97aSjoerg     default:
5766*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5767*da58b97aSjoerg     }
5768*da58b97aSjoerg   }
5769*da58b97aSjoerg 
5770*da58b97aSjoerg   if (Opc == TargetOpcode::G_ZEXT || Opc == TargetOpcode::G_ANYEXT) {
5771*da58b97aSjoerg     unsigned Size = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg()).getSizeInBits();
5772*da58b97aSjoerg     assert(Size != 64 && "Extend from 64 bits?");
5773*da58b97aSjoerg     switch (Size) {
5774*da58b97aSjoerg     case 8:
5775*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::UXTB;
5776*da58b97aSjoerg     case 16:
5777*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::UXTH;
5778*da58b97aSjoerg     case 32:
5779*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::UXTW;
5780*da58b97aSjoerg     default:
5781*da58b97aSjoerg       return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5782*da58b97aSjoerg     }
5783*da58b97aSjoerg   }
5784*da58b97aSjoerg 
5785*da58b97aSjoerg   // Don't have an explicit extend. Try to handle a G_AND with a constant mask
5786*da58b97aSjoerg   // on the RHS.
5787*da58b97aSjoerg   if (Opc != TargetOpcode::G_AND)
5788*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5789*da58b97aSjoerg 
5790*da58b97aSjoerg   Optional<uint64_t> MaybeAndMask = getImmedFromMO(MI.getOperand(2));
5791*da58b97aSjoerg   if (!MaybeAndMask)
5792*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5793*da58b97aSjoerg   uint64_t AndMask = *MaybeAndMask;
5794*da58b97aSjoerg   switch (AndMask) {
5795*da58b97aSjoerg   default:
5796*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5797*da58b97aSjoerg   case 0xFF:
5798*da58b97aSjoerg     return !IsLoadStore ? AArch64_AM::UXTB : AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5799*da58b97aSjoerg   case 0xFFFF:
5800*da58b97aSjoerg     return !IsLoadStore ? AArch64_AM::UXTH : AArch64_AM::InvalidShiftExtend;
5801*da58b97aSjoerg   case 0xFFFFFFFF:
5802*da58b97aSjoerg     return AArch64_AM::UXTW;
5803*da58b97aSjoerg   }
5804*da58b97aSjoerg }
5805*da58b97aSjoerg 
moveScalarRegClass(Register Reg,const TargetRegisterClass & RC,MachineIRBuilder & MIB) const5806*da58b97aSjoerg Register AArch64InstructionSelector::moveScalarRegClass(
5807*da58b97aSjoerg     Register Reg, const TargetRegisterClass &RC, MachineIRBuilder &MIB) const {
5808*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = *MIB.getMRI();
5809*da58b97aSjoerg   auto Ty = MRI.getType(Reg);
5810*da58b97aSjoerg   assert(!Ty.isVector() && "Expected scalars only!");
5811*da58b97aSjoerg   if (Ty.getSizeInBits() == TRI.getRegSizeInBits(RC))
5812*da58b97aSjoerg     return Reg;
5813*da58b97aSjoerg 
5814*da58b97aSjoerg   // Create a copy and immediately select it.
5815*da58b97aSjoerg   // FIXME: We should have an emitCopy function?
5816*da58b97aSjoerg   auto Copy = MIB.buildCopy({&RC}, {Reg});
5817*da58b97aSjoerg   selectCopy(*Copy, TII, MRI, TRI, RBI);
5818*da58b97aSjoerg   return Copy.getReg(0);
5819*da58b97aSjoerg }
5820*da58b97aSjoerg 
5821*da58b97aSjoerg /// Select an "extended register" operand. This operand folds in an extend
5822*da58b97aSjoerg /// followed by an optional left shift.
5823*da58b97aSjoerg InstructionSelector::ComplexRendererFns
selectArithExtendedRegister(MachineOperand & Root) const5824*da58b97aSjoerg AArch64InstructionSelector::selectArithExtendedRegister(
5825*da58b97aSjoerg     MachineOperand &Root) const {
5826*da58b97aSjoerg   if (!Root.isReg())
5827*da58b97aSjoerg     return None;
5828*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI =
5829*da58b97aSjoerg       Root.getParent()->getParent()->getParent()->getRegInfo();
5830*da58b97aSjoerg 
5831*da58b97aSjoerg   uint64_t ShiftVal = 0;
5832*da58b97aSjoerg   Register ExtReg;
5833*da58b97aSjoerg   AArch64_AM::ShiftExtendType Ext;
5834*da58b97aSjoerg   MachineInstr *RootDef = getDefIgnoringCopies(Root.getReg(), MRI);
5835*da58b97aSjoerg   if (!RootDef)
5836*da58b97aSjoerg     return None;
5837*da58b97aSjoerg 
5838*da58b97aSjoerg   if (!isWorthFoldingIntoExtendedReg(*RootDef, MRI))
5839*da58b97aSjoerg     return None;
5840*da58b97aSjoerg 
5841*da58b97aSjoerg   // Check if we can fold a shift and an extend.
5842*da58b97aSjoerg   if (RootDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_SHL) {
5843*da58b97aSjoerg     // Look for a constant on the RHS of the shift.
5844*da58b97aSjoerg     MachineOperand &RHS = RootDef->getOperand(2);
5845*da58b97aSjoerg     Optional<uint64_t> MaybeShiftVal = getImmedFromMO(RHS);
5846*da58b97aSjoerg     if (!MaybeShiftVal)
5847*da58b97aSjoerg       return None;
5848*da58b97aSjoerg     ShiftVal = *MaybeShiftVal;
5849*da58b97aSjoerg     if (ShiftVal > 4)
5850*da58b97aSjoerg       return None;
5851*da58b97aSjoerg     // Look for a valid extend instruction on the LHS of the shift.
5852*da58b97aSjoerg     MachineOperand &LHS = RootDef->getOperand(1);
5853*da58b97aSjoerg     MachineInstr *ExtDef = getDefIgnoringCopies(LHS.getReg(), MRI);
5854*da58b97aSjoerg     if (!ExtDef)
5855*da58b97aSjoerg       return None;
5856*da58b97aSjoerg     Ext = getExtendTypeForInst(*ExtDef, MRI);
5857*da58b97aSjoerg     if (Ext == AArch64_AM::InvalidShiftExtend)
5858*da58b97aSjoerg       return None;
5859*da58b97aSjoerg     ExtReg = ExtDef->getOperand(1).getReg();
5860*da58b97aSjoerg   } else {
5861*da58b97aSjoerg     // Didn't get a shift. Try just folding an extend.
5862*da58b97aSjoerg     Ext = getExtendTypeForInst(*RootDef, MRI);
5863*da58b97aSjoerg     if (Ext == AArch64_AM::InvalidShiftExtend)
5864*da58b97aSjoerg       return None;
5865*da58b97aSjoerg     ExtReg = RootDef->getOperand(1).getReg();
5866*da58b97aSjoerg 
5867*da58b97aSjoerg     // If we have a 32 bit instruction which zeroes out the high half of a
5868*da58b97aSjoerg     // register, we get an implicit zero extend for free. Check if we have one.
5869*da58b97aSjoerg     // FIXME: We actually emit the extend right now even though we don't have
5870*da58b97aSjoerg     // to.
5871*da58b97aSjoerg     if (Ext == AArch64_AM::UXTW && MRI.getType(ExtReg).getSizeInBits() == 32) {
5872*da58b97aSjoerg       MachineInstr *ExtInst = MRI.getVRegDef(ExtReg);
5873*da58b97aSjoerg       if (ExtInst && isDef32(*ExtInst))
5874*da58b97aSjoerg         return None;
5875*da58b97aSjoerg     }
5876*da58b97aSjoerg   }
5877*da58b97aSjoerg 
5878*da58b97aSjoerg   // We require a GPR32 here. Narrow the ExtReg if needed using a subregister
5879*da58b97aSjoerg   // copy.
5880*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIB(*RootDef);
5881*da58b97aSjoerg   ExtReg = moveScalarRegClass(ExtReg, AArch64::GPR32RegClass, MIB);
5882*da58b97aSjoerg 
5883*da58b97aSjoerg   return {{[=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addUse(ExtReg); },
5884*da58b97aSjoerg            [=](MachineInstrBuilder &MIB) {
5885*da58b97aSjoerg              MIB.addImm(getArithExtendImm(Ext, ShiftVal));
5886*da58b97aSjoerg            }}};
5887*da58b97aSjoerg }
5888*da58b97aSjoerg 
renderTruncImm(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & MI,int OpIdx) const5889*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderTruncImm(MachineInstrBuilder &MIB,
5890*da58b97aSjoerg                                                 const MachineInstr &MI,
5891*da58b97aSjoerg                                                 int OpIdx) const {
5892*da58b97aSjoerg   const MachineRegisterInfo &MRI = MI.getParent()->getParent()->getRegInfo();
5893*da58b97aSjoerg   assert(MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_CONSTANT && OpIdx == -1 &&
5894*da58b97aSjoerg          "Expected G_CONSTANT");
5895*da58b97aSjoerg   Optional<int64_t> CstVal =
5896*da58b97aSjoerg       getConstantVRegSExtVal(MI.getOperand(0).getReg(), MRI);
5897*da58b97aSjoerg   assert(CstVal && "Expected constant value");
5898*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(CstVal.getValue());
5899*da58b97aSjoerg }
5900*da58b97aSjoerg 
renderLogicalImm32(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & I,int OpIdx) const5901*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderLogicalImm32(
5902*da58b97aSjoerg   MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &I, int OpIdx) const {
5903*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_CONSTANT && OpIdx == -1 &&
5904*da58b97aSjoerg          "Expected G_CONSTANT");
5905*da58b97aSjoerg   uint64_t CstVal = I.getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
5906*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(CstVal, 32);
5907*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(Enc);
5908*da58b97aSjoerg }
5909*da58b97aSjoerg 
renderLogicalImm64(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & I,int OpIdx) const5910*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderLogicalImm64(
5911*da58b97aSjoerg   MachineInstrBuilder &MIB, const MachineInstr &I, int OpIdx) const {
5912*da58b97aSjoerg   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::G_CONSTANT && OpIdx == -1 &&
5913*da58b97aSjoerg          "Expected G_CONSTANT");
5914*da58b97aSjoerg   uint64_t CstVal = I.getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
5915*da58b97aSjoerg   uint64_t Enc = AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(CstVal, 64);
5916*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(Enc);
5917*da58b97aSjoerg }
5918*da58b97aSjoerg 
renderFPImm16(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & MI,int OpIdx) const5919*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderFPImm16(MachineInstrBuilder &MIB,
5920*da58b97aSjoerg                                                const MachineInstr &MI,
5921*da58b97aSjoerg                                                int OpIdx) const {
5922*da58b97aSjoerg   assert(MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_FCONSTANT && OpIdx == -1 &&
5923*da58b97aSjoerg          "Expected G_FCONSTANT");
5924*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(
5925*da58b97aSjoerg       AArch64_AM::getFP16Imm(MI.getOperand(1).getFPImm()->getValueAPF()));
5926*da58b97aSjoerg }
5927*da58b97aSjoerg 
renderFPImm32(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & MI,int OpIdx) const5928*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderFPImm32(MachineInstrBuilder &MIB,
5929*da58b97aSjoerg                                                const MachineInstr &MI,
5930*da58b97aSjoerg                                                int OpIdx) const {
5931*da58b97aSjoerg   assert(MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_FCONSTANT && OpIdx == -1 &&
5932*da58b97aSjoerg          "Expected G_FCONSTANT");
5933*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(
5934*da58b97aSjoerg       AArch64_AM::getFP32Imm(MI.getOperand(1).getFPImm()->getValueAPF()));
5935*da58b97aSjoerg }
5936*da58b97aSjoerg 
renderFPImm64(MachineInstrBuilder & MIB,const MachineInstr & MI,int OpIdx) const5937*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::renderFPImm64(MachineInstrBuilder &MIB,
5938*da58b97aSjoerg                                                const MachineInstr &MI,
5939*da58b97aSjoerg                                                int OpIdx) const {
5940*da58b97aSjoerg   assert(MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_FCONSTANT && OpIdx == -1 &&
5941*da58b97aSjoerg          "Expected G_FCONSTANT");
5942*da58b97aSjoerg   MIB.addImm(
5943*da58b97aSjoerg       AArch64_AM::getFP64Imm(MI.getOperand(1).getFPImm()->getValueAPF()));
5944*da58b97aSjoerg }
5945*da58b97aSjoerg 
isLoadStoreOfNumBytes(const MachineInstr & MI,unsigned NumBytes) const5946*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::isLoadStoreOfNumBytes(
5947*da58b97aSjoerg     const MachineInstr &MI, unsigned NumBytes) const {
5948*da58b97aSjoerg   if (!MI.mayLoadOrStore())
5949*da58b97aSjoerg     return false;
5950*da58b97aSjoerg   assert(MI.hasOneMemOperand() &&
5951*da58b97aSjoerg          "Expected load/store to have only one mem op!");
5952*da58b97aSjoerg   return (*MI.memoperands_begin())->getSize() == NumBytes;
5953*da58b97aSjoerg }
5954*da58b97aSjoerg 
isDef32(const MachineInstr & MI) const5955*da58b97aSjoerg bool AArch64InstructionSelector::isDef32(const MachineInstr &MI) const {
5956*da58b97aSjoerg   const MachineRegisterInfo &MRI = MI.getParent()->getParent()->getRegInfo();
5957*da58b97aSjoerg   if (MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg()).getSizeInBits() != 32)
5958*da58b97aSjoerg     return false;
5959*da58b97aSjoerg 
5960*da58b97aSjoerg   // Only return true if we know the operation will zero-out the high half of
5961*da58b97aSjoerg   // the 64-bit register. Truncates can be subregister copies, which don't
5962*da58b97aSjoerg   // zero out the high bits. Copies and other copy-like instructions can be
5963*da58b97aSjoerg   // fed by truncates, or could be lowered as subregister copies.
5964*da58b97aSjoerg   switch (MI.getOpcode()) {
5965*da58b97aSjoerg   default:
5966*da58b97aSjoerg     return true;
5967*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::COPY:
5968*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_BITCAST:
5969*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_TRUNC:
5970*da58b97aSjoerg   case TargetOpcode::G_PHI:
5971*da58b97aSjoerg     return false;
5972*da58b97aSjoerg   }
5973*da58b97aSjoerg }
5974*da58b97aSjoerg 
5975*da58b97aSjoerg 
5976*da58b97aSjoerg // Perform fixups on the given PHI instruction's operands to force them all
5977*da58b97aSjoerg // to be the same as the destination regbank.
fixupPHIOpBanks(MachineInstr & MI,MachineRegisterInfo & MRI,const AArch64RegisterBankInfo & RBI)5978*da58b97aSjoerg static void fixupPHIOpBanks(MachineInstr &MI, MachineRegisterInfo &MRI,
5979*da58b97aSjoerg                             const AArch64RegisterBankInfo &RBI) {
5980*da58b97aSjoerg   assert(MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_PHI && "Expected a G_PHI");
5981*da58b97aSjoerg   Register DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
5982*da58b97aSjoerg   const RegisterBank *DstRB = MRI.getRegBankOrNull(DstReg);
5983*da58b97aSjoerg   assert(DstRB && "Expected PHI dst to have regbank assigned");
5984*da58b97aSjoerg   MachineIRBuilder MIB(MI);
5985*da58b97aSjoerg 
5986*da58b97aSjoerg   // Go through each operand and ensure it has the same regbank.
5987*da58b97aSjoerg   for (unsigned OpIdx = 1; OpIdx < MI.getNumOperands(); ++OpIdx) {
5988*da58b97aSjoerg     MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
5989*da58b97aSjoerg     if (!MO.isReg())
5990*da58b97aSjoerg       continue;
5991*da58b97aSjoerg     Register OpReg = MO.getReg();
5992*da58b97aSjoerg     const RegisterBank *RB = MRI.getRegBankOrNull(OpReg);
5993*da58b97aSjoerg     if (RB != DstRB) {
5994*da58b97aSjoerg       // Insert a cross-bank copy.
5995*da58b97aSjoerg       auto *OpDef = MRI.getVRegDef(OpReg);
5996*da58b97aSjoerg       const LLT &Ty = MRI.getType(OpReg);
5997*da58b97aSjoerg       MIB.setInsertPt(*OpDef->getParent(), std::next(OpDef->getIterator()));
5998*da58b97aSjoerg       auto Copy = MIB.buildCopy(Ty, OpReg);
5999*da58b97aSjoerg       MRI.setRegBank(Copy.getReg(0), *DstRB);
6000*da58b97aSjoerg       MO.setReg(Copy.getReg(0));
6001*da58b97aSjoerg     }
6002*da58b97aSjoerg   }
6003*da58b97aSjoerg }
6004*da58b97aSjoerg 
processPHIs(MachineFunction & MF)6005*da58b97aSjoerg void AArch64InstructionSelector::processPHIs(MachineFunction &MF) {
6006*da58b97aSjoerg   // We're looking for PHIs, build a list so we don't invalidate iterators.
6007*da58b97aSjoerg   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6008*da58b97aSjoerg   SmallVector<MachineInstr *, 32> Phis;
6009*da58b97aSjoerg   for (auto &BB : MF) {
6010*da58b97aSjoerg     for (auto &MI : BB) {
6011*da58b97aSjoerg       if (MI.getOpcode() == TargetOpcode::G_PHI)
6012*da58b97aSjoerg         Phis.emplace_back(&MI);
6013*da58b97aSjoerg     }
6014*da58b97aSjoerg   }
6015*da58b97aSjoerg 
6016*da58b97aSjoerg   for (auto *MI : Phis) {
6017*da58b97aSjoerg     // We need to do some work here if the operand types are < 16 bit and they
6018*da58b97aSjoerg     // are split across fpr/gpr banks. Since all types <32b on gpr
6019*da58b97aSjoerg     // end up being assigned gpr32 regclasses, we can end up with PHIs here
6020*da58b97aSjoerg     // which try to select between a gpr32 and an fpr16. Ideally RBS shouldn't
6021*da58b97aSjoerg     // be selecting heterogenous regbanks for operands if possible, but we
6022*da58b97aSjoerg     // still need to be able to deal with it here.
6023*da58b97aSjoerg     //
6024*da58b97aSjoerg     // To fix this, if we have a gpr-bank operand < 32b in size and at least
6025*da58b97aSjoerg     // one other operand is on the fpr bank, then we add cross-bank copies
6026*da58b97aSjoerg     // to homogenize the operand banks. For simplicity the bank that we choose
6027*da58b97aSjoerg     // to settle on is whatever bank the def operand has. For example:
6028*da58b97aSjoerg     //
6029*da58b97aSjoerg     // %endbb:
6030*da58b97aSjoerg     //   %dst:gpr(s16) = G_PHI %in1:gpr(s16), %bb1, %in2:fpr(s16), %bb2
6031*da58b97aSjoerg     //  =>
6032*da58b97aSjoerg     // %bb2:
6033*da58b97aSjoerg     //   ...
6034*da58b97aSjoerg     //   %in2_copy:gpr(s16) = COPY %in2:fpr(s16)
6035*da58b97aSjoerg     //   ...
6036*da58b97aSjoerg     // %endbb:
6037*da58b97aSjoerg     //   %dst:gpr(s16) = G_PHI %in1:gpr(s16), %bb1, %in2_copy:gpr(s16), %bb2
6038*da58b97aSjoerg     bool HasGPROp = false, HasFPROp = false;
6039*da58b97aSjoerg     for (unsigned OpIdx = 1; OpIdx < MI->getNumOperands(); ++OpIdx) {
6040*da58b97aSjoerg       const auto &MO = MI->getOperand(OpIdx);
6041*da58b97aSjoerg       if (!MO.isReg())
6042*da58b97aSjoerg         continue;
6043*da58b97aSjoerg       const LLT &Ty = MRI.getType(MO.getReg());
6044*da58b97aSjoerg       if (!Ty.isValid() || !Ty.isScalar())
6045*da58b97aSjoerg         break;
6046*da58b97aSjoerg       if (Ty.getSizeInBits() >= 32)
6047*da58b97aSjoerg         break;
6048*da58b97aSjoerg       const RegisterBank *RB = MRI.getRegBankOrNull(MO.getReg());
6049*da58b97aSjoerg       // If for some reason we don't have a regbank yet. Don't try anything.
6050*da58b97aSjoerg       if (!RB)
6051*da58b97aSjoerg         break;
6052*da58b97aSjoerg 
6053*da58b97aSjoerg       if (RB->getID() == AArch64::GPRRegBankID)
6054*da58b97aSjoerg         HasGPROp = true;
6055*da58b97aSjoerg       else
6056*da58b97aSjoerg         HasFPROp = true;
6057*da58b97aSjoerg     }
6058*da58b97aSjoerg     // We have heterogenous regbanks, need to fixup.
6059*da58b97aSjoerg     if (HasGPROp && HasFPROp)
6060*da58b97aSjoerg       fixupPHIOpBanks(*MI, MRI, RBI);
6061*da58b97aSjoerg   }
6062*da58b97aSjoerg }
6063*da58b97aSjoerg 
6064*da58b97aSjoerg namespace llvm {
6065*da58b97aSjoerg InstructionSelector *
createAArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine & TM,AArch64Subtarget & Subtarget,AArch64RegisterBankInfo & RBI)6066*da58b97aSjoerg createAArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine &TM,
6067*da58b97aSjoerg                                  AArch64Subtarget &Subtarget,
6068*da58b97aSjoerg                                  AArch64RegisterBankInfo &RBI) {
6069*da58b97aSjoerg   return new AArch64InstructionSelector(TM, Subtarget, RBI);
6070*da58b97aSjoerg }
6071*da58b97aSjoerg }
6072