]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/lib/CodeGen/SelectionDAG/InstrEmitter.cpp
MFC 254790 (by emaste):
[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / lib / CodeGen / SelectionDAG / InstrEmitter.cpp
1 //==--- InstrEmitter.cpp - Emit MachineInstrs for the SelectionDAG class ---==//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This implements the Emit routines for the SelectionDAG class, which creates
11 // MachineInstrs based on the decisions of the SelectionDAG instruction
12 // selection.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #define DEBUG_TYPE "instr-emitter"
17 #include "InstrEmitter.h"
18 #include "SDNodeDbgValue.h"
19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
25 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
26 #include "llvm/Support/Debug.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
28 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
29 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
30 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
31 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
32 using namespace llvm;
33
34 /// MinRCSize - Smallest register class we allow when constraining virtual
35 /// registers.  If satisfying all register class constraints would require
36 /// using a smaller register class, emit a COPY to a new virtual register
37 /// instead.
38 const unsigned MinRCSize = 4;
39
40 /// CountResults - The results of target nodes have register or immediate
41 /// operands first, then an optional chain, and optional glue operands (which do
42 /// not go into the resulting MachineInstr).
43 unsigned InstrEmitter::CountResults(SDNode *Node) {
44   unsigned N = Node->getNumValues();
45   while (N && Node->getValueType(N - 1) == MVT::Glue)
46     --N;
47   if (N && Node->getValueType(N - 1) == MVT::Other)
48     --N;    // Skip over chain result.
49   return N;
50 }
51
52 /// countOperands - The inputs to target nodes have any actual inputs first,
53 /// followed by an optional chain operand, then an optional glue operand.
54 /// Compute the number of actual operands that will go into the resulting
55 /// MachineInstr.
56 ///
57 /// Also count physreg RegisterSDNode and RegisterMaskSDNode operands preceding
58 /// the chain and glue. These operands may be implicit on the machine instr.
59 static unsigned countOperands(SDNode *Node, unsigned NumExpUses,
60                               unsigned &NumImpUses) {
61   unsigned N = Node->getNumOperands();
62   while (N && Node->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Glue)
63     --N;
64   if (N && Node->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Other)
65     --N; // Ignore chain if it exists.
66
67   // Count RegisterSDNode and RegisterMaskSDNode operands for NumImpUses.
68   NumImpUses = N - NumExpUses;
69   for (unsigned I = N; I > NumExpUses; --I) {
70     if (isa<RegisterMaskSDNode>(Node->getOperand(I - 1)))
71       continue;
72     if (RegisterSDNode *RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(I - 1)))
73       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RN->getReg()))
74         continue;
75     NumImpUses = N - I;
76     break;
77   }
78
79   return N;
80 }
81
82 /// EmitCopyFromReg - Generate machine code for an CopyFromReg node or an
83 /// implicit physical register output.
84 void InstrEmitter::
85 EmitCopyFromReg(SDNode *Node, unsigned ResNo, bool IsClone, bool IsCloned,
86                 unsigned SrcReg, DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
87   unsigned VRBase = 0;
88   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg)) {
89     // Just use the input register directly!
90     SDValue Op(Node, ResNo);
91     if (IsClone)
92       VRBaseMap.erase(Op);
93     bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, SrcReg)).second;
94     (void)isNew; // Silence compiler warning.
95     assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
96     return;
97   }
98
99   // If the node is only used by a CopyToReg and the dest reg is a vreg, use
100   // the CopyToReg'd destination register instead of creating a new vreg.
101   bool MatchReg = true;
102   const TargetRegisterClass *UseRC = NULL;
103   MVT VT = Node->getSimpleValueType(ResNo);
104
105   // Stick to the preferred register classes for legal types.
106   if (TLI->isTypeLegal(VT))
107     UseRC = TLI->getRegClassFor(VT);
108
109   if (!IsClone && !IsCloned)
110     for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
111          UI != E; ++UI) {
112       SDNode *User = *UI;
113       bool Match = true;
114       if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
115           User->getOperand(2).getNode() == Node &&
116           User->getOperand(2).getResNo() == ResNo) {
117         unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
118         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg)) {
119           VRBase = DestReg;
120           Match = false;
121         } else if (DestReg != SrcReg)
122           Match = false;
123       } else {
124         for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
125           SDValue Op = User->getOperand(i);
126           if (Op.getNode() != Node || Op.getResNo() != ResNo)
127             continue;
128           MVT VT = Node->getSimpleValueType(Op.getResNo());
129           if (VT == MVT::Other || VT == MVT::Glue)
130             continue;
131           Match = false;
132           if (User->isMachineOpcode()) {
133             const MCInstrDesc &II = TII->get(User->getMachineOpcode());
134             const TargetRegisterClass *RC = 0;
135             if (i+II.getNumDefs() < II.getNumOperands()) {
136               RC = TRI->getAllocatableClass(
137                 TII->getRegClass(II, i+II.getNumDefs(), TRI, *MF));
138             }
139             if (!UseRC)
140               UseRC = RC;
141             else if (RC) {
142               const TargetRegisterClass *ComRC =
143                 TRI->getCommonSubClass(UseRC, RC);
144               // If multiple uses expect disjoint register classes, we emit
145               // copies in AddRegisterOperand.
146               if (ComRC)
147                 UseRC = ComRC;
148             }
149           }
150         }
151       }
152       MatchReg &= Match;
153       if (VRBase)
154         break;
155     }
156
157   const TargetRegisterClass *SrcRC = 0, *DstRC = 0;
158   SrcRC = TRI->getMinimalPhysRegClass(SrcReg, VT);
159
160   // Figure out the register class to create for the destreg.
161   if (VRBase) {
162     DstRC = MRI->getRegClass(VRBase);
163   } else if (UseRC) {
164     assert(UseRC->hasType(VT) && "Incompatible phys register def and uses!");
165     DstRC = UseRC;
166   } else {
167     DstRC = TLI->getRegClassFor(VT);
168   }
169
170   // If all uses are reading from the src physical register and copying the
171   // register is either impossible or very expensive, then don't create a copy.
172   if (MatchReg && SrcRC->getCopyCost() < 0) {
173     VRBase = SrcReg;
174   } else {
175     // Create the reg, emit the copy.
176     VRBase = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
177     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
178             VRBase).addReg(SrcReg);
179   }
180
181   SDValue Op(Node, ResNo);
182   if (IsClone)
183     VRBaseMap.erase(Op);
184   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
185   (void)isNew; // Silence compiler warning.
186   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
187 }
188
189 /// getDstOfCopyToRegUse - If the only use of the specified result number of
190 /// node is a CopyToReg, return its destination register. Return 0 otherwise.
191 unsigned InstrEmitter::getDstOfOnlyCopyToRegUse(SDNode *Node,
192                                                 unsigned ResNo) const {
193   if (!Node->hasOneUse())
194     return 0;
195
196   SDNode *User = *Node->use_begin();
197   if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
198       User->getOperand(2).getNode() == Node &&
199       User->getOperand(2).getResNo() == ResNo) {
200     unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
201     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
202       return Reg;
203   }
204   return 0;
205 }
206
207 void InstrEmitter::CreateVirtualRegisters(SDNode *Node,
208                                        MachineInstrBuilder &MIB,
209                                        const MCInstrDesc &II,
210                                        bool IsClone, bool IsCloned,
211                                        DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
212   assert(Node->getMachineOpcode() != TargetOpcode::IMPLICIT_DEF &&
213          "IMPLICIT_DEF should have been handled as a special case elsewhere!");
214
215   unsigned NumResults = CountResults(Node);
216   for (unsigned i = 0; i < II.getNumDefs(); ++i) {
217     // If the specific node value is only used by a CopyToReg and the dest reg
218     // is a vreg in the same register class, use the CopyToReg'd destination
219     // register instead of creating a new vreg.
220     unsigned VRBase = 0;
221     const TargetRegisterClass *RC =
222       TRI->getAllocatableClass(TII->getRegClass(II, i, TRI, *MF));
223     // If the register class is unknown for the given definition, then try to
224     // infer one from the value type.
225     if (!RC && i < NumResults)
226       RC = TLI->getRegClassFor(Node->getSimpleValueType(i));
227     if (II.OpInfo[i].isOptionalDef()) {
228       // Optional def must be a physical register.
229       unsigned NumResults = CountResults(Node);
230       VRBase = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i-NumResults))->getReg();
231       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VRBase));
232       MIB.addReg(VRBase, RegState::Define);
233     }
234
235     if (!VRBase && !IsClone && !IsCloned)
236       for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
237            UI != E; ++UI) {
238         SDNode *User = *UI;
239         if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
240             User->getOperand(2).getNode() == Node &&
241             User->getOperand(2).getResNo() == i) {
242           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
243           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
244             const TargetRegisterClass *RegRC = MRI->getRegClass(Reg);
245             if (RegRC == RC) {
246               VRBase = Reg;
247               MIB.addReg(VRBase, RegState::Define);
248               break;
249             }
250           }
251         }
252       }
253
254     // Create the result registers for this node and add the result regs to
255     // the machine instruction.
256     if (VRBase == 0) {
257       assert(RC && "Isn't a register operand!");
258       VRBase = MRI->createVirtualRegister(RC);
259       MIB.addReg(VRBase, RegState::Define);
260     }
261
262     SDValue Op(Node, i);
263     if (IsClone)
264       VRBaseMap.erase(Op);
265     bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
266     (void)isNew; // Silence compiler warning.
267     assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
268   }
269 }
270
271 /// getVR - Return the virtual register corresponding to the specified result
272 /// of the specified node.
273 unsigned InstrEmitter::getVR(SDValue Op,
274                              DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
275   if (Op.isMachineOpcode() &&
276       Op.getMachineOpcode() == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF) {
277     // Add an IMPLICIT_DEF instruction before every use.
278     unsigned VReg = getDstOfOnlyCopyToRegUse(Op.getNode(), Op.getResNo());
279     // IMPLICIT_DEF can produce any type of result so its MCInstrDesc
280     // does not include operand register class info.
281     if (!VReg) {
282       const TargetRegisterClass *RC =
283         TLI->getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
284       VReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
285     }
286     BuildMI(*MBB, InsertPos, Op.getDebugLoc(),
287             TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), VReg);
288     return VReg;
289   }
290
291   DenseMap<SDValue, unsigned>::iterator I = VRBaseMap.find(Op);
292   assert(I != VRBaseMap.end() && "Node emitted out of order - late");
293   return I->second;
294 }
295
296
297 /// AddRegisterOperand - Add the specified register as an operand to the
298 /// specified machine instr. Insert register copies if the register is
299 /// not in the required register class.
300 void
301 InstrEmitter::AddRegisterOperand(MachineInstrBuilder &MIB,
302                                  SDValue Op,
303                                  unsigned IIOpNum,
304                                  const MCInstrDesc *II,
305                                  DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
306                                  bool IsDebug, bool IsClone, bool IsCloned) {
307   assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
308          Op.getValueType() != MVT::Glue &&
309          "Chain and glue operands should occur at end of operand list!");
310   // Get/emit the operand.
311   unsigned VReg = getVR(Op, VRBaseMap);
312   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
313
314   const MCInstrDesc &MCID = MIB->getDesc();
315   bool isOptDef = IIOpNum < MCID.getNumOperands() &&
316     MCID.OpInfo[IIOpNum].isOptionalDef();
317
318   // If the instruction requires a register in a different class, create
319   // a new virtual register and copy the value into it, but first attempt to
320   // shrink VReg's register class within reason.  For example, if VReg == GR32
321   // and II requires a GR32_NOSP, just constrain VReg to GR32_NOSP.
322   if (II) {
323     const TargetRegisterClass *DstRC = 0;
324     if (IIOpNum < II->getNumOperands())
325       DstRC = TRI->getAllocatableClass(TII->getRegClass(*II,IIOpNum,TRI,*MF));
326     if (DstRC && !MRI->constrainRegClass(VReg, DstRC, MinRCSize)) {
327       unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
328       BuildMI(*MBB, InsertPos, Op.getNode()->getDebugLoc(),
329               TII->get(TargetOpcode::COPY), NewVReg).addReg(VReg);
330       VReg = NewVReg;
331     }
332   }
333
334   // If this value has only one use, that use is a kill. This is a
335   // conservative approximation. InstrEmitter does trivial coalescing
336   // with CopyFromReg nodes, so don't emit kill flags for them.
337   // Avoid kill flags on Schedule cloned nodes, since there will be
338   // multiple uses.
339   // Tied operands are never killed, so we need to check that. And that
340   // means we need to determine the index of the operand.
341   bool isKill = Op.hasOneUse() &&
342                 Op.getNode()->getOpcode() != ISD::CopyFromReg &&
343                 !IsDebug &&
344                 !(IsClone || IsCloned);
345   if (isKill) {
346     unsigned Idx = MIB->getNumOperands();
347     while (Idx > 0 &&
348            MIB->getOperand(Idx-1).isReg() &&
349            MIB->getOperand(Idx-1).isImplicit())
350       --Idx;
351     bool isTied = MCID.getOperandConstraint(Idx, MCOI::TIED_TO) != -1;
352     if (isTied)
353       isKill = false;
354   }
355
356   MIB.addReg(VReg, getDefRegState(isOptDef) | getKillRegState(isKill) |
357              getDebugRegState(IsDebug));
358 }
359
360 /// AddOperand - Add the specified operand to the specified machine instr.  II
361 /// specifies the instruction information for the node, and IIOpNum is the
362 /// operand number (in the II) that we are adding.
363 void InstrEmitter::AddOperand(MachineInstrBuilder &MIB,
364                               SDValue Op,
365                               unsigned IIOpNum,
366                               const MCInstrDesc *II,
367                               DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
368                               bool IsDebug, bool IsClone, bool IsCloned) {
369   if (Op.isMachineOpcode()) {
370     AddRegisterOperand(MIB, Op, IIOpNum, II, VRBaseMap,
371                        IsDebug, IsClone, IsCloned);
372   } else if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)) {
373     MIB.addImm(C->getSExtValue());
374   } else if (ConstantFPSDNode *F = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)) {
375     MIB.addFPImm(F->getConstantFPValue());
376   } else if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(Op)) {
377     // Turn additional physreg operands into implicit uses on non-variadic
378     // instructions. This is used by call and return instructions passing
379     // arguments in registers.
380     bool Imp = II && (IIOpNum >= II->getNumOperands() && !II->isVariadic());
381     MIB.addReg(R->getReg(), getImplRegState(Imp));
382   } else if (RegisterMaskSDNode *RM = dyn_cast<RegisterMaskSDNode>(Op)) {
383     MIB.addRegMask(RM->getRegMask());
384   } else if (GlobalAddressSDNode *TGA = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Op)) {
385     MIB.addGlobalAddress(TGA->getGlobal(), TGA->getOffset(),
386                          TGA->getTargetFlags());
387   } else if (BasicBlockSDNode *BBNode = dyn_cast<BasicBlockSDNode>(Op)) {
388     MIB.addMBB(BBNode->getBasicBlock());
389   } else if (FrameIndexSDNode *FI = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Op)) {
390     MIB.addFrameIndex(FI->getIndex());
391   } else if (JumpTableSDNode *JT = dyn_cast<JumpTableSDNode>(Op)) {
392     MIB.addJumpTableIndex(JT->getIndex(), JT->getTargetFlags());
393   } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Op)) {
394     int Offset = CP->getOffset();
395     unsigned Align = CP->getAlignment();
396     Type *Type = CP->getType();
397     // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
398     if (Align == 0) {
399       Align = TM->getDataLayout()->getPrefTypeAlignment(Type);
400       if (Align == 0) {
401         // Alignment of vector types.  FIXME!
402         Align = TM->getDataLayout()->getTypeAllocSize(Type);
403       }
404     }
405
406     unsigned Idx;
407     MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
408     if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
409       Idx = MCP->getConstantPoolIndex(CP->getMachineCPVal(), Align);
410     else
411       Idx = MCP->getConstantPoolIndex(CP->getConstVal(), Align);
412     MIB.addConstantPoolIndex(Idx, Offset, CP->getTargetFlags());
413   } else if (ExternalSymbolSDNode *ES = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Op)) {
414     MIB.addExternalSymbol(ES->getSymbol(), ES->getTargetFlags());
415   } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(Op)) {
416     MIB.addBlockAddress(BA->getBlockAddress(),
417                         BA->getOffset(),
418                         BA->getTargetFlags());
419   } else if (TargetIndexSDNode *TI = dyn_cast<TargetIndexSDNode>(Op)) {
420     MIB.addTargetIndex(TI->getIndex(), TI->getOffset(), TI->getTargetFlags());
421   } else {
422     assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
423            Op.getValueType() != MVT::Glue &&
424            "Chain and glue operands should occur at end of operand list!");
425     AddRegisterOperand(MIB, Op, IIOpNum, II, VRBaseMap,
426                        IsDebug, IsClone, IsCloned);
427   }
428 }
429
430 unsigned InstrEmitter::ConstrainForSubReg(unsigned VReg, unsigned SubIdx,
431                                           MVT VT, DebugLoc DL) {
432   const TargetRegisterClass *VRC = MRI->getRegClass(VReg);
433   const TargetRegisterClass *RC = TRI->getSubClassWithSubReg(VRC, SubIdx);
434
435   // RC is a sub-class of VRC that supports SubIdx.  Try to constrain VReg
436   // within reason.
437   if (RC && RC != VRC)
438     RC = MRI->constrainRegClass(VReg, RC, MinRCSize);
439
440   // VReg has been adjusted.  It can be used with SubIdx operands now.
441   if (RC)
442     return VReg;
443
444   // VReg couldn't be reasonably constrained.  Emit a COPY to a new virtual
445   // register instead.
446   RC = TRI->getSubClassWithSubReg(TLI->getRegClassFor(VT), SubIdx);
447   assert(RC && "No legal register class for VT supports that SubIdx");
448   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
449   BuildMI(*MBB, InsertPos, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), NewReg)
450     .addReg(VReg);
451   return NewReg;
452 }
453
454 /// EmitSubregNode - Generate machine code for subreg nodes.
455 ///
456 void InstrEmitter::EmitSubregNode(SDNode *Node,
457                                   DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
458                                   bool IsClone, bool IsCloned) {
459   unsigned VRBase = 0;
460   unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
461
462   // If the node is only used by a CopyToReg and the dest reg is a vreg, use
463   // the CopyToReg'd destination register instead of creating a new vreg.
464   for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
465        UI != E; ++UI) {
466     SDNode *User = *UI;
467     if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
468         User->getOperand(2).getNode() == Node) {
469       unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
470       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg)) {
471         VRBase = DestReg;
472         break;
473       }
474     }
475   }
476
477   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG) {
478     // EXTRACT_SUBREG is lowered as %dst = COPY %src:sub.  There are no
479     // constraints on the %dst register, COPY can target all legal register
480     // classes.
481     unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
482     const TargetRegisterClass *TRC =
483       TLI->getRegClassFor(Node->getSimpleValueType(0));
484
485     unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(0), VRBaseMap);
486     MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(VReg);
487     unsigned SrcReg, DstReg, DefSubIdx;
488     if (DefMI &&
489         TII->isCoalescableExtInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, DefSubIdx) &&
490         SubIdx == DefSubIdx &&
491         TRC == MRI->getRegClass(SrcReg)) {
492       // Optimize these:
493       // r1025 = s/zext r1024, 4
494       // r1026 = extract_subreg r1025, 4
495       // to a copy
496       // r1026 = copy r1024
497       VRBase = MRI->createVirtualRegister(TRC);
498       BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
499               TII->get(TargetOpcode::COPY), VRBase).addReg(SrcReg);
500       MRI->clearKillFlags(SrcReg);
501     } else {
502       // VReg may not support a SubIdx sub-register, and we may need to
503       // constrain its register class or issue a COPY to a compatible register
504       // class.
505       VReg = ConstrainForSubReg(VReg, SubIdx,
506                                 Node->getOperand(0).getSimpleValueType(),
507                                 Node->getDebugLoc());
508
509       // Create the destreg if it is missing.
510       if (VRBase == 0)
511         VRBase = MRI->createVirtualRegister(TRC);
512
513       // Create the extract_subreg machine instruction.
514       BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
515               TII->get(TargetOpcode::COPY), VRBase).addReg(VReg, 0, SubIdx);
516     }
517   } else if (Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
518              Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
519     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
520     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
521     SDValue N2 = Node->getOperand(2);
522     unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(N2)->getZExtValue();
523
524     // Figure out the register class to create for the destreg.  It should be
525     // the largest legal register class supporting SubIdx sub-registers.
526     // RegisterCoalescer will constrain it further if it decides to eliminate
527     // the INSERT_SUBREG instruction.
528     //
529     //   %dst = INSERT_SUBREG %src, %sub, SubIdx
530     //
531     // is lowered by TwoAddressInstructionPass to:
532     //
533     //   %dst = COPY %src
534     //   %dst:SubIdx = COPY %sub
535     //
536     // There is no constraint on the %src register class.
537     //
538     const TargetRegisterClass *SRC = TLI->getRegClassFor(Node->getSimpleValueType(0));
539     SRC = TRI->getSubClassWithSubReg(SRC, SubIdx);
540     assert(SRC && "No register class supports VT and SubIdx for INSERT_SUBREG");
541
542     if (VRBase == 0 || !SRC->hasSubClassEq(MRI->getRegClass(VRBase)))
543       VRBase = MRI->createVirtualRegister(SRC);
544
545     // Create the insert_subreg or subreg_to_reg machine instruction.
546     MachineInstrBuilder MIB =
547       BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(), TII->get(Opc), VRBase);
548
549     // If creating a subreg_to_reg, then the first input operand
550     // is an implicit value immediate, otherwise it's a register
551     if (Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
552       const ConstantSDNode *SD = cast<ConstantSDNode>(N0);
553       MIB.addImm(SD->getZExtValue());
554     } else
555       AddOperand(MIB, N0, 0, 0, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
556                  IsClone, IsCloned);
557     // Add the subregster being inserted
558     AddOperand(MIB, N1, 0, 0, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
559                IsClone, IsCloned);
560     MIB.addImm(SubIdx);
561     MBB->insert(InsertPos, MIB);
562   } else
563     llvm_unreachable("Node is not insert_subreg, extract_subreg, or subreg_to_reg");
564
565   SDValue Op(Node, 0);
566   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
567   (void)isNew; // Silence compiler warning.
568   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
569 }
570
571 /// EmitCopyToRegClassNode - Generate machine code for COPY_TO_REGCLASS nodes.
572 /// COPY_TO_REGCLASS is just a normal copy, except that the destination
573 /// register is constrained to be in a particular register class.
574 ///
575 void
576 InstrEmitter::EmitCopyToRegClassNode(SDNode *Node,
577                                      DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
578   unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(0), VRBaseMap);
579
580   // Create the new VReg in the destination class and emit a copy.
581   unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
582   const TargetRegisterClass *DstRC =
583     TRI->getAllocatableClass(TRI->getRegClass(DstRCIdx));
584   unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
585   BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
586     NewVReg).addReg(VReg);
587
588   SDValue Op(Node, 0);
589   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, NewVReg)).second;
590   (void)isNew; // Silence compiler warning.
591   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
592 }
593
594 /// EmitRegSequence - Generate machine code for REG_SEQUENCE nodes.
595 ///
596 void InstrEmitter::EmitRegSequence(SDNode *Node,
597                                   DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
598                                   bool IsClone, bool IsCloned) {
599   unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue();
600   const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(DstRCIdx);
601   unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(TRI->getAllocatableClass(RC));
602   const MCInstrDesc &II = TII->get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE);
603   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(), II, NewVReg);
604   unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
605   assert((NumOps & 1) == 1 &&
606          "REG_SEQUENCE must have an odd number of operands!");
607   for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
608     SDValue Op = Node->getOperand(i);
609     if ((i & 1) == 0) {
610       RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i-1));
611       // Skip physical registers as they don't have a vreg to get and we'll
612       // insert copies for them in TwoAddressInstructionPass anyway.
613       if (!R || !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(R->getReg())) {
614         unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
615         unsigned SubReg = getVR(Node->getOperand(i-1), VRBaseMap);
616         const TargetRegisterClass *TRC = MRI->getRegClass(SubReg);
617         const TargetRegisterClass *SRC =
618         TRI->getMatchingSuperRegClass(RC, TRC, SubIdx);
619         if (SRC && SRC != RC) {
620           MRI->setRegClass(NewVReg, SRC);
621           RC = SRC;
622         }
623       }
624     }
625     AddOperand(MIB, Op, i+1, &II, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
626                IsClone, IsCloned);
627   }
628
629   MBB->insert(InsertPos, MIB);
630   SDValue Op(Node, 0);
631   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, NewVReg)).second;
632   (void)isNew; // Silence compiler warning.
633   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
634 }
635
636 /// EmitDbgValue - Generate machine instruction for a dbg_value node.
637 ///
638 MachineInstr *
639 InstrEmitter::EmitDbgValue(SDDbgValue *SD,
640                            DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
641   uint64_t Offset = SD->getOffset();
642   MDNode* MDPtr = SD->getMDPtr();
643   DebugLoc DL = SD->getDebugLoc();
644
645   if (SD->getKind() == SDDbgValue::FRAMEIX) {
646     // Stack address; this needs to be lowered in target-dependent fashion.
647     // EmitTargetCodeForFrameDebugValue is responsible for allocation.
648     return BuildMI(*MF, DL, TII->get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
649         .addFrameIndex(SD->getFrameIx()).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
650   }
651   // Otherwise, we're going to create an instruction here.
652   const MCInstrDesc &II = TII->get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
653   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MF, DL, II);
654   if (SD->getKind() == SDDbgValue::SDNODE) {
655     SDNode *Node = SD->getSDNode();
656     SDValue Op = SDValue(Node, SD->getResNo());
657     // It's possible we replaced this SDNode with other(s) and therefore
658     // didn't generate code for it.  It's better to catch these cases where
659     // they happen and transfer the debug info, but trying to guarantee that
660     // in all cases would be very fragile; this is a safeguard for any
661     // that were missed.
662     DenseMap<SDValue, unsigned>::iterator I = VRBaseMap.find(Op);
663     if (I==VRBaseMap.end())
664       MIB.addReg(0U);       // undef
665     else
666       AddOperand(MIB, Op, (*MIB).getNumOperands(), &II, VRBaseMap,
667                  /*IsDebug=*/true, /*IsClone=*/false, /*IsCloned=*/false);
668   } else if (SD->getKind() == SDDbgValue::CONST) {
669     const Value *V = SD->getConst();
670     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
671       if (CI->getBitWidth() > 64)
672         MIB.addCImm(CI);
673       else
674         MIB.addImm(CI->getSExtValue());
675     } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
676       MIB.addFPImm(CF);
677     } else {
678       // Could be an Undef.  In any case insert an Undef so we can see what we
679       // dropped.
680       MIB.addReg(0U);
681     }
682   } else {
683     // Insert an Undef so we can see what we dropped.
684     MIB.addReg(0U);
685   }
686
687   if (Offset != 0) // Indirect addressing.
688     MIB.addImm(Offset);
689   else
690     MIB.addReg(0U, RegState::Debug);
691
692   MIB.addMetadata(MDPtr);
693
694   return &*MIB;
695 }
696
697 /// EmitMachineNode - Generate machine code for a target-specific node and
698 /// needed dependencies.
699 ///
700 void InstrEmitter::
701 EmitMachineNode(SDNode *Node, bool IsClone, bool IsCloned,
702                 DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
703   unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
704
705   // Handle subreg insert/extract specially
706   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
707       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
708       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
709     EmitSubregNode(Node, VRBaseMap, IsClone, IsCloned);
710     return;
711   }
712
713   // Handle COPY_TO_REGCLASS specially.
714   if (Opc == TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS) {
715     EmitCopyToRegClassNode(Node, VRBaseMap);
716     return;
717   }
718
719   // Handle REG_SEQUENCE specially.
720   if (Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE) {
721     EmitRegSequence(Node, VRBaseMap, IsClone, IsCloned);
722     return;
723   }
724
725   if (Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
726     // We want a unique VR for each IMPLICIT_DEF use.
727     return;
728
729   const MCInstrDesc &II = TII->get(Opc);
730   unsigned NumResults = CountResults(Node);
731   unsigned NumDefs = II.getNumDefs();
732   const uint16_t *ScratchRegs = NULL;
733
734   // Handle PATCHPOINT specially and then use the generic code.
735   if (Opc == TargetOpcode::PATCHPOINT) {
736     unsigned CC = Node->getConstantOperandVal(PatchPointOpers::CCPos);
737     NumDefs = NumResults;
738     ScratchRegs = TLI->getScratchRegisters((CallingConv::ID) CC);
739   }
740
741   unsigned NumImpUses = 0;
742   unsigned NodeOperands =
743     countOperands(Node, II.getNumOperands() - NumDefs, NumImpUses);
744   bool HasPhysRegOuts = NumResults > NumDefs && II.getImplicitDefs()!=0;
745 #ifndef NDEBUG
746   unsigned NumMIOperands = NodeOperands + NumResults;
747   if (II.isVariadic())
748     assert(NumMIOperands >= II.getNumOperands() &&
749            "Too few operands for a variadic node!");
750   else
751     assert(NumMIOperands >= II.getNumOperands() &&
752            NumMIOperands <= II.getNumOperands() + II.getNumImplicitDefs() +
753                             NumImpUses &&
754            "#operands for dag node doesn't match .td file!");
755 #endif
756
757   // Create the new machine instruction.
758   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(), II);
759
760   // Add result register values for things that are defined by this
761   // instruction.
762   if (NumResults)
763     CreateVirtualRegisters(Node, MIB, II, IsClone, IsCloned, VRBaseMap);
764
765   // Emit all of the actual operands of this instruction, adding them to the
766   // instruction as appropriate.
767   bool HasOptPRefs = NumDefs > NumResults;
768   assert((!HasOptPRefs || !HasPhysRegOuts) &&
769          "Unable to cope with optional defs and phys regs defs!");
770   unsigned NumSkip = HasOptPRefs ? NumDefs - NumResults : 0;
771   for (unsigned i = NumSkip; i != NodeOperands; ++i)
772     AddOperand(MIB, Node->getOperand(i), i-NumSkip+NumDefs, &II,
773                VRBaseMap, /*IsDebug=*/false, IsClone, IsCloned);
774
775   // Add scratch registers as implicit def and early clobber
776   if (ScratchRegs)
777     for (unsigned i = 0; ScratchRegs[i]; ++i)
778       MIB.addReg(ScratchRegs[i], RegState::ImplicitDefine |
779                                  RegState::EarlyClobber);
780
781   // Transfer all of the memory reference descriptions of this instruction.
782   MIB.setMemRefs(cast<MachineSDNode>(Node)->memoperands_begin(),
783                  cast<MachineSDNode>(Node)->memoperands_end());
784
785   // Insert the instruction into position in the block. This needs to
786   // happen before any custom inserter hook is called so that the
787   // hook knows where in the block to insert the replacement code.
788   MBB->insert(InsertPos, MIB);
789
790   // The MachineInstr may also define physregs instead of virtregs.  These
791   // physreg values can reach other instructions in different ways:
792   //
793   // 1. When there is a use of a Node value beyond the explicitly defined
794   //    virtual registers, we emit a CopyFromReg for one of the implicitly
795   //    defined physregs.  This only happens when HasPhysRegOuts is true.
796   //
797   // 2. A CopyFromReg reading a physreg may be glued to this instruction.
798   //
799   // 3. A glued instruction may implicitly use a physreg.
800   //
801   // 4. A glued instruction may use a RegisterSDNode operand.
802   //
803   // Collect all the used physreg defs, and make sure that any unused physreg
804   // defs are marked as dead.
805   SmallVector<unsigned, 8> UsedRegs;
806
807   // Additional results must be physical register defs.
808   if (HasPhysRegOuts) {
809     for (unsigned i = NumDefs; i < NumResults; ++i) {
810       unsigned Reg = II.getImplicitDefs()[i - NumDefs];
811       if (!Node->hasAnyUseOfValue(i))
812         continue;
813       // This implicitly defined physreg has a use.
814       UsedRegs.push_back(Reg);
815       EmitCopyFromReg(Node, i, IsClone, IsCloned, Reg, VRBaseMap);
816     }
817   }
818
819   // Scan the glue chain for any used physregs.
820   if (Node->getValueType(Node->getNumValues()-1) == MVT::Glue) {
821     for (SDNode *F = Node->getGluedUser(); F; F = F->getGluedUser()) {
822       if (F->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
823         UsedRegs.push_back(cast<RegisterSDNode>(F->getOperand(1))->getReg());
824         continue;
825       } else if (F->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
826         // Skip CopyToReg nodes that are internal to the glue chain.
827         continue;
828       }
829       // Collect declared implicit uses.
830       const MCInstrDesc &MCID = TII->get(F->getMachineOpcode());
831       UsedRegs.append(MCID.getImplicitUses(),
832                       MCID.getImplicitUses() + MCID.getNumImplicitUses());
833       // In addition to declared implicit uses, we must also check for
834       // direct RegisterSDNode operands.
835       for (unsigned i = 0, e = F->getNumOperands(); i != e; ++i)
836         if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(F->getOperand(i))) {
837           unsigned Reg = R->getReg();
838           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
839             UsedRegs.push_back(Reg);
840         }
841     }
842   }
843
844   // Finally mark unused registers as dead.
845   if (!UsedRegs.empty() || II.getImplicitDefs())
846     MIB->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, *TRI);
847
848   // Run post-isel target hook to adjust this instruction if needed.
849 #ifdef NDEBUG
850   if (II.hasPostISelHook())
851 #endif
852     TLI->AdjustInstrPostInstrSelection(MIB, Node);
853 }
854
855 /// EmitSpecialNode - Generate machine code for a target-independent node and
856 /// needed dependencies.
857 void InstrEmitter::
858 EmitSpecialNode(SDNode *Node, bool IsClone, bool IsCloned,
859                 DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
860   switch (Node->getOpcode()) {
861   default:
862 #ifndef NDEBUG
863     Node->dump();
864 #endif
865     llvm_unreachable("This target-independent node should have been selected!");
866   case ISD::EntryToken:
867     llvm_unreachable("EntryToken should have been excluded from the schedule!");
868   case ISD::MERGE_VALUES:
869   case ISD::TokenFactor: // fall thru
870     break;
871   case ISD::CopyToReg: {
872     unsigned SrcReg;
873     SDValue SrcVal = Node->getOperand(2);
874     if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(SrcVal))
875       SrcReg = R->getReg();
876     else
877       SrcReg = getVR(SrcVal, VRBaseMap);
878
879     unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1))->getReg();
880     if (SrcReg == DestReg) // Coalesced away the copy? Ignore.
881       break;
882
883     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
884             DestReg).addReg(SrcReg);
885     break;
886   }
887   case ISD::CopyFromReg: {
888     unsigned SrcReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1))->getReg();
889     EmitCopyFromReg(Node, 0, IsClone, IsCloned, SrcReg, VRBaseMap);
890     break;
891   }
892   case ISD::EH_LABEL: {
893     MCSymbol *S = cast<EHLabelSDNode>(Node)->getLabel();
894     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
895             TII->get(TargetOpcode::EH_LABEL)).addSym(S);
896     break;
897   }
898
899   case ISD::LIFETIME_START:
900   case ISD::LIFETIME_END: {
901     unsigned TarOp = (Node->getOpcode() == ISD::LIFETIME_START) ?
902     TargetOpcode::LIFETIME_START : TargetOpcode::LIFETIME_END;
903
904     FrameIndexSDNode *FI = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Node->getOperand(1));
905     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TarOp))
906     .addFrameIndex(FI->getIndex());
907     break;
908   }
909
910   case ISD::INLINEASM: {
911     unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
912     if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
913       --NumOps;  // Ignore the glue operand.
914
915     // Create the inline asm machine instruction.
916     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(),
917                                       TII->get(TargetOpcode::INLINEASM));
918
919     // Add the asm string as an external symbol operand.
920     SDValue AsmStrV = Node->getOperand(InlineAsm::Op_AsmString);
921     const char *AsmStr = cast<ExternalSymbolSDNode>(AsmStrV)->getSymbol();
922     MIB.addExternalSymbol(AsmStr);
923
924     // Add the HasSideEffect, isAlignStack, AsmDialect, MayLoad and MayStore
925     // bits.
926     int64_t ExtraInfo =
927       cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(InlineAsm::Op_ExtraInfo))->
928                           getZExtValue();
929     MIB.addImm(ExtraInfo);
930
931     // Remember to operand index of the group flags.
932     SmallVector<unsigned, 8> GroupIdx;
933
934     // Add all of the operand registers to the instruction.
935     for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
936       unsigned Flags =
937         cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
938       const unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
939
940       GroupIdx.push_back(MIB->getNumOperands());
941       MIB.addImm(Flags);
942       ++i;  // Skip the ID value.
943
944       switch (InlineAsm::getKind(Flags)) {
945       default: llvm_unreachable("Bad flags!");
946         case InlineAsm::Kind_RegDef:
947         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i) {
948           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
949           // FIXME: Add dead flags for physical and virtual registers defined.
950           // For now, mark physical register defs as implicit to help fast
951           // regalloc. This makes inline asm look a lot like calls.
952           MIB.addReg(Reg, RegState::Define |
953                   getImplRegState(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)));
954         }
955         break;
956       case InlineAsm::Kind_RegDefEarlyClobber:
957       case InlineAsm::Kind_Clobber:
958         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i) {
959           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
960           MIB.addReg(Reg, RegState::Define | RegState::EarlyClobber |
961                   getImplRegState(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)));
962         }
963         break;
964       case InlineAsm::Kind_RegUse:  // Use of register.
965       case InlineAsm::Kind_Imm:  // Immediate.
966       case InlineAsm::Kind_Mem:  // Addressing mode.
967         // The addressing mode has been selected, just add all of the
968         // operands to the machine instruction.
969         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i)
970           AddOperand(MIB, Node->getOperand(i), 0, 0, VRBaseMap,
971                      /*IsDebug=*/false, IsClone, IsCloned);
972
973         // Manually set isTied bits.
974         if (InlineAsm::getKind(Flags) == InlineAsm::Kind_RegUse) {
975           unsigned DefGroup = 0;
976           if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(Flags, DefGroup)) {
977             unsigned DefIdx = GroupIdx[DefGroup] + 1;
978             unsigned UseIdx = GroupIdx.back() + 1;
979             for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j)
980               MIB->tieOperands(DefIdx + j, UseIdx + j);
981           }
982         }
983         break;
984       }
985     }
986
987     // Get the mdnode from the asm if it exists and add it to the instruction.
988     SDValue MDV = Node->getOperand(InlineAsm::Op_MDNode);
989     const MDNode *MD = cast<MDNodeSDNode>(MDV)->getMD();
990     if (MD)
991       MIB.addMetadata(MD);
992
993     MBB->insert(InsertPos, MIB);
994     break;
995   }
996   }
997 }
998
999 /// InstrEmitter - Construct an InstrEmitter and set it to start inserting
1000 /// at the given position in the given block.
1001 InstrEmitter::InstrEmitter(MachineBasicBlock *mbb,
1002                            MachineBasicBlock::iterator insertpos)
1003   : MF(mbb->getParent()),
1004     MRI(&MF->getRegInfo()),
1005     TM(&MF->getTarget()),
1006     TII(TM->getInstrInfo()),
1007     TRI(TM->getRegisterInfo()),
1008     TLI(TM->getTargetLowering()),
1009     MBB(mbb), InsertPos(insertpos) {
1010 }