contrib/llvm/include/llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h

   1 //===- TargetTransformInfo.h ------------------------------------*- C++ -*-===//
   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 /// \file
  10 /// This pass exposes codegen information to IR-level passes. Every
  11 /// transformation that uses codegen information is broken into three parts:
  12 /// 1. The IR-level analysis pass.
  13 /// 2. The IR-level transformation interface which provides the needed
  14 ///    information.
  15 /// 3. Codegen-level implementation which uses target-specific hooks.
  16 ///
  17 /// This file defines #2, which is the interface that IR-level transformations
  18 /// use for querying the codegen.
  19 ///
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #ifndef LLVM_ANALYSIS_TARGETTRANSFORMINFO_H
  23 #define LLVM_ANALYSIS_TARGETTRANSFORMINFO_H
  24
  25 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  26 #include "llvm/IR/Operator.h"
  27 #include "llvm/IR/PassManager.h"
  28 #include "llvm/Pass.h"
  29 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
  30 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  31 #include <functional>
  32
  33 namespace llvm {
  34
  35 namespace Intrinsic {
  36 enum ID : unsigned;
  37 }
  38
  39 class Function;
  40 class GlobalValue;
  41 class IntrinsicInst;
  42 class LoadInst;
  43 class Loop;
  44 class SCEV;
  45 class ScalarEvolution;
  46 class StoreInst;
  47 class SwitchInst;
  48 class Type;
  49 class User;
  50 class Value;
  51
  52 /// \brief Information about a load/store intrinsic defined by the target.
  53 struct MemIntrinsicInfo {
  54   /// This is the pointer that the intrinsic is loading from or storing to.
  55   /// If this is non-null, then analysis/optimization passes can assume that
  56   /// this intrinsic is functionally equivalent to a load/store from this
  57   /// pointer.
  58   Value *PtrVal = nullptr;
  59
  60   // Ordering for atomic operations.
  61   AtomicOrdering Ordering = AtomicOrdering::NotAtomic;
  62
  63   // Same Id is set by the target for corresponding load/store intrinsics.
  64   unsigned short MatchingId = 0;
  65
  66   bool ReadMem = false;
  67   bool WriteMem = false;
  68   bool IsVolatile = false;
  69
  70   bool isUnordered() const {
  71     return (Ordering == AtomicOrdering::NotAtomic ||
  72             Ordering == AtomicOrdering::Unordered) && !IsVolatile;
  73   }
  74 };
  75
  76 /// \brief This pass provides access to the codegen interfaces that are needed
  77 /// for IR-level transformations.
  78 class TargetTransformInfo {
  79 public:
  80   /// \brief Construct a TTI object using a type implementing the \c Concept
  81   /// API below.
  82   ///
  83   /// This is used by targets to construct a TTI wrapping their target-specific
  84   /// implementaion that encodes appropriate costs for their target.
  85   template <typename T> TargetTransformInfo(T Impl);
  86
  87   /// \brief Construct a baseline TTI object using a minimal implementation of
  88   /// the \c Concept API below.
  89   ///
  90   /// The TTI implementation will reflect the information in the DataLayout
  91   /// provided if non-null.
  92   explicit TargetTransformInfo(const DataLayout &DL);
  93
  94   // Provide move semantics.
  95   TargetTransformInfo(TargetTransformInfo &&Arg);
  96   TargetTransformInfo &operator=(TargetTransformInfo &&RHS);
  97
  98   // We need to define the destructor out-of-line to define our sub-classes
  99   // out-of-line.
 100   ~TargetTransformInfo();
 101
 102   /// \brief Handle the invalidation of this information.
 103   ///
 104   /// When used as a result of \c TargetIRAnalysis this method will be called
 105   /// when the function this was computed for changes. When it returns false,
 106   /// the information is preserved across those changes.
 107   bool invalidate(Function &, const PreservedAnalyses &,
 108                   FunctionAnalysisManager::Invalidator &) {
 109     // FIXME: We should probably in some way ensure that the subtarget
 110     // information for a function hasn't changed.
 111     return false;
 112   }
 113
 114   /// \name Generic Target Information
 115   /// @{
 116
 117   /// \brief The kind of cost model.
 118   ///
 119   /// There are several different cost models that can be customized by the
 120   /// target. The normalization of each cost model may be target specific.
 121   enum TargetCostKind {
 122     TCK_RecipThroughput, ///< Reciprocal throughput.
 123     TCK_Latency,         ///< The latency of instruction.
 124     TCK_CodeSize         ///< Instruction code size.
 125   };
 126
 127   /// \brief Query the cost of a specified instruction.
 128   ///
 129   /// Clients should use this interface to query the cost of an existing
 130   /// instruction. The instruction must have a valid parent (basic block).
 131   ///
 132   /// Note, this method does not cache the cost calculation and it
 133   /// can be expensive in some cases.
 134   int getInstructionCost(const Instruction *I, enum TargetCostKind kind) const {
 135     switch (kind){
 136     case TCK_RecipThroughput:
 137       return getInstructionThroughput(I);
 138
 139     case TCK_Latency:
 140       return getInstructionLatency(I);
 141
 142     case TCK_CodeSize:
 143       return getUserCost(I);
 144     }
 145     llvm_unreachable("Unknown instruction cost kind");
 146   }
 147
 148   /// \brief Underlying constants for 'cost' values in this interface.
 149   ///
 150   /// Many APIs in this interface return a cost. This enum defines the
 151   /// fundamental values that should be used to interpret (and produce) those
 152   /// costs. The costs are returned as an int rather than a member of this
 153   /// enumeration because it is expected that the cost of one IR instruction
 154   /// may have a multiplicative factor to it or otherwise won't fit directly
 155   /// into the enum. Moreover, it is common to sum or average costs which works
 156   /// better as simple integral values. Thus this enum only provides constants.
 157   /// Also note that the returned costs are signed integers to make it natural
 158   /// to add, subtract, and test with zero (a common boundary condition). It is
 159   /// not expected that 2^32 is a realistic cost to be modeling at any point.
 160   ///
 161   /// Note that these costs should usually reflect the intersection of code-size
 162   /// cost and execution cost. A free instruction is typically one that folds
 163   /// into another instruction. For example, reg-to-reg moves can often be
 164   /// skipped by renaming the registers in the CPU, but they still are encoded
 165   /// and thus wouldn't be considered 'free' here.
 166   enum TargetCostConstants {
 167     TCC_Free = 0,     ///< Expected to fold away in lowering.
 168     TCC_Basic = 1,    ///< The cost of a typical 'add' instruction.
 169     TCC_Expensive = 4 ///< The cost of a 'div' instruction on x86.
 170   };
 171
 172   /// \brief Estimate the cost of a specific operation when lowered.
 173   ///
 174   /// Note that this is designed to work on an arbitrary synthetic opcode, and
 175   /// thus work for hypothetical queries before an instruction has even been
 176   /// formed. However, this does *not* work for GEPs, and must not be called
 177   /// for a GEP instruction. Instead, use the dedicated getGEPCost interface as
 178   /// analyzing a GEP's cost required more information.
 179   ///
 180   /// Typically only the result type is required, and the operand type can be
 181   /// omitted. However, if the opcode is one of the cast instructions, the
 182   /// operand type is required.
 183   ///
 184   /// The returned cost is defined in terms of \c TargetCostConstants, see its
 185   /// comments for a detailed explanation of the cost values.
 186   int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy = nullptr) const;
 187
 188   /// \brief Estimate the cost of a GEP operation when lowered.
 189   ///
 190   /// The contract for this function is the same as \c getOperationCost except
 191   /// that it supports an interface that provides extra information specific to
 192   /// the GEP operation.
 193   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 194                  ArrayRef<const Value *> Operands) const;
 195
 196   /// \brief Estimate the cost of a EXT operation when lowered.
 197   ///
 198   /// The contract for this function is the same as \c getOperationCost except
 199   /// that it supports an interface that provides extra information specific to
 200   /// the EXT operation.
 201   int getExtCost(const Instruction *I, const Value *Src) const;
 202
 203   /// \brief Estimate the cost of a function call when lowered.
 204   ///
 205   /// The contract for this is the same as \c getOperationCost except that it
 206   /// supports an interface that provides extra information specific to call
 207   /// instructions.
 208   ///
 209   /// This is the most basic query for estimating call cost: it only knows the
 210   /// function type and (potentially) the number of arguments at the call site.
 211   /// The latter is only interesting for varargs function types.
 212   int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs = -1) const;
 213
 214   /// \brief Estimate the cost of calling a specific function when lowered.
 215   ///
 216   /// This overload adds the ability to reason about the particular function
 217   /// being called in the event it is a library call with special lowering.
 218   int getCallCost(const Function *F, int NumArgs = -1) const;
 219
 220   /// \brief Estimate the cost of calling a specific function when lowered.
 221   ///
 222   /// This overload allows specifying a set of candidate argument values.
 223   int getCallCost(const Function *F, ArrayRef<const Value *> Arguments) const;
 224
 225   /// \returns A value by which our inlining threshold should be multiplied.
 226   /// This is primarily used to bump up the inlining threshold wholesale on
 227   /// targets where calls are unusually expensive.
 228   ///
 229   /// TODO: This is a rather blunt instrument.  Perhaps altering the costs of
 230   /// individual classes of instructions would be better.
 231   unsigned getInliningThresholdMultiplier() const;
 232
 233   /// \brief Estimate the cost of an intrinsic when lowered.
 234   ///
 235   /// Mirrors the \c getCallCost method but uses an intrinsic identifier.
 236   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 237                        ArrayRef<Type *> ParamTys) const;
 238
 239   /// \brief Estimate the cost of an intrinsic when lowered.
 240   ///
 241   /// Mirrors the \c getCallCost method but uses an intrinsic identifier.
 242   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 243                        ArrayRef<const Value *> Arguments) const;
 244
 245   /// \return The estimated number of case clusters when lowering \p 'SI'.
 246   /// \p JTSize Set a jump table size only when \p SI is suitable for a jump
 247   /// table.
 248   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
 249                                             unsigned &JTSize) const;
 250
 251   /// \brief Estimate the cost of a given IR user when lowered.
 252   ///
 253   /// This can estimate the cost of either a ConstantExpr or Instruction when
 254   /// lowered. It has two primary advantages over the \c getOperationCost and
 255   /// \c getGEPCost above, and one significant disadvantage: it can only be
 256   /// used when the IR construct has already been formed.
 257   ///
 258   /// The advantages are that it can inspect the SSA use graph to reason more
 259   /// accurately about the cost. For example, all-constant-GEPs can often be
 260   /// folded into a load or other instruction, but if they are used in some
 261   /// other context they may not be folded. This routine can distinguish such
 262   /// cases.
 263   ///
 264   /// \p Operands is a list of operands which can be a result of transformations
 265   /// of the current operands. The number of the operands on the list must equal
 266   /// to the number of the current operands the IR user has. Their order on the
 267   /// list must be the same as the order of the current operands the IR user
 268   /// has.
 269   ///
 270   /// The returned cost is defined in terms of \c TargetCostConstants, see its
 271   /// comments for a detailed explanation of the cost values.
 272   int getUserCost(const User *U, ArrayRef<const Value *> Operands) const;
 273
 274   /// \brief This is a helper function which calls the two-argument getUserCost
 275   /// with \p Operands which are the current operands U has.
 276   int getUserCost(const User *U) const {
 277     SmallVector<const Value *, 4> Operands(U->value_op_begin(),
 278                                            U->value_op_end());
 279     return getUserCost(U, Operands);
 280   }
 281
 282   /// \brief Return true if branch divergence exists.
 283   ///
 284   /// Branch divergence has a significantly negative impact on GPU performance
 285   /// when threads in the same wavefront take different paths due to conditional
 286   /// branches.
 287   bool hasBranchDivergence() const;
 288
 289   /// \brief Returns whether V is a source of divergence.
 290   ///
 291   /// This function provides the target-dependent information for
 292   /// the target-independent DivergenceAnalysis. DivergenceAnalysis first
 293   /// builds the dependency graph, and then runs the reachability algorithm
 294   /// starting with the sources of divergence.
 295   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) const;
 296
 297   // \brief Returns true for the target specific
 298   // set of operations which produce uniform result
 299   // even taking non-unform arguments
 300   bool isAlwaysUniform(const Value *V) const;
 301
 302   /// Returns the address space ID for a target's 'flat' address space. Note
 303   /// this is not necessarily the same as addrspace(0), which LLVM sometimes
 304   /// refers to as the generic address space. The flat address space is a
 305   /// generic address space that can be used access multiple segments of memory
 306   /// with different address spaces. Access of a memory location through a
 307   /// pointer with this address space is expected to be legal but slower
 308   /// compared to the same memory location accessed through a pointer with a
 309   /// different address space.
 310   //
 311   /// This is for for targets with different pointer representations which can
 312   /// be converted with the addrspacecast instruction. If a pointer is converted
 313   /// to this address space, optimizations should attempt to replace the access
 314   /// with the source address space.
 315   ///
 316   /// \returns ~0u if the target does not have such a flat address space to
 317   /// optimize away.
 318   unsigned getFlatAddressSpace() const;
 319
 320   /// \brief Test whether calls to a function lower to actual program function
 321   /// calls.
 322   ///
 323   /// The idea is to test whether the program is likely to require a 'call'
 324   /// instruction or equivalent in order to call the given function.
 325   ///
 326   /// FIXME: It's not clear that this is a good or useful query API. Client's
 327   /// should probably move to simpler cost metrics using the above.
 328   /// Alternatively, we could split the cost interface into distinct code-size
 329   /// and execution-speed costs. This would allow modelling the core of this
 330   /// query more accurately as a call is a single small instruction, but
 331   /// incurs significant execution cost.
 332   bool isLoweredToCall(const Function *F) const;
 333
 334   struct LSRCost {
 335     /// TODO: Some of these could be merged. Also, a lexical ordering
 336     /// isn't always optimal.
 337     unsigned Insns;
 338     unsigned NumRegs;
 339     unsigned AddRecCost;
 340     unsigned NumIVMuls;
 341     unsigned NumBaseAdds;
 342     unsigned ImmCost;
 343     unsigned SetupCost;
 344     unsigned ScaleCost;
 345   };
 346
 347   /// Parameters that control the generic loop unrolling transformation.
 348   struct UnrollingPreferences {
 349     /// The cost threshold for the unrolled loop. Should be relative to the
 350     /// getUserCost values returned by this API, and the expectation is that
 351     /// the unrolled loop's instructions when run through that interface should
 352     /// not exceed this cost. However, this is only an estimate. Also, specific
 353     /// loops may be unrolled even with a cost above this threshold if deemed
 354     /// profitable. Set this to UINT_MAX to disable the loop body cost
 355     /// restriction.
 356     unsigned Threshold;
 357     /// If complete unrolling will reduce the cost of the loop, we will boost
 358     /// the Threshold by a certain percent to allow more aggressive complete
 359     /// unrolling. This value provides the maximum boost percentage that we
 360     /// can apply to Threshold (The value should be no less than 100).
 361     /// BoostedThreshold = Threshold * min(RolledCost / UnrolledCost,
 362     ///                                    MaxPercentThresholdBoost / 100)
 363     /// E.g. if complete unrolling reduces the loop execution time by 50%
 364     /// then we boost the threshold by the factor of 2x. If unrolling is not
 365     /// expected to reduce the running time, then we do not increase the
 366     /// threshold.
 367     unsigned MaxPercentThresholdBoost;
 368     /// The cost threshold for the unrolled loop when optimizing for size (set
 369     /// to UINT_MAX to disable).
 370     unsigned OptSizeThreshold;
 371     /// The cost threshold for the unrolled loop, like Threshold, but used
 372     /// for partial/runtime unrolling (set to UINT_MAX to disable).
 373     unsigned PartialThreshold;
 374     /// The cost threshold for the unrolled loop when optimizing for size, like
 375     /// OptSizeThreshold, but used for partial/runtime unrolling (set to
 376     /// UINT_MAX to disable).
 377     unsigned PartialOptSizeThreshold;
 378     /// A forced unrolling factor (the number of concatenated bodies of the
 379     /// original loop in the unrolled loop body). When set to 0, the unrolling
 380     /// transformation will select an unrolling factor based on the current cost
 381     /// threshold and other factors.
 382     unsigned Count;
 383     /// A forced peeling factor (the number of bodied of the original loop
 384     /// that should be peeled off before the loop body). When set to 0, the
 385     /// unrolling transformation will select a peeling factor based on profile
 386     /// information and other factors.
 387     unsigned PeelCount;
 388     /// Default unroll count for loops with run-time trip count.
 389     unsigned DefaultUnrollRuntimeCount;
 390     // Set the maximum unrolling factor. The unrolling factor may be selected
 391     // using the appropriate cost threshold, but may not exceed this number
 392     // (set to UINT_MAX to disable). This does not apply in cases where the
 393     // loop is being fully unrolled.
 394     unsigned MaxCount;
 395     /// Set the maximum unrolling factor for full unrolling. Like MaxCount, but
 396     /// applies even if full unrolling is selected. This allows a target to fall
 397     /// back to Partial unrolling if full unrolling is above FullUnrollMaxCount.
 398     unsigned FullUnrollMaxCount;
 399     // Represents number of instructions optimized when "back edge"
 400     // becomes "fall through" in unrolled loop.
 401     // For now we count a conditional branch on a backedge and a comparison
 402     // feeding it.
 403     unsigned BEInsns;
 404     /// Allow partial unrolling (unrolling of loops to expand the size of the
 405     /// loop body, not only to eliminate small constant-trip-count loops).
 406     bool Partial;
 407     /// Allow runtime unrolling (unrolling of loops to expand the size of the
 408     /// loop body even when the number of loop iterations is not known at
 409     /// compile time).
 410     bool Runtime;
 411     /// Allow generation of a loop remainder (extra iterations after unroll).
 412     bool AllowRemainder;
 413     /// Allow emitting expensive instructions (such as divisions) when computing
 414     /// the trip count of a loop for runtime unrolling.
 415     bool AllowExpensiveTripCount;
 416     /// Apply loop unroll on any kind of loop
 417     /// (mainly to loops that fail runtime unrolling).
 418     bool Force;
 419     /// Allow using trip count upper bound to unroll loops.
 420     bool UpperBound;
 421     /// Allow peeling off loop iterations for loops with low dynamic tripcount.
 422     bool AllowPeeling;
 423     /// Allow unrolling of all the iterations of the runtime loop remainder.
 424     bool UnrollRemainder;
 425   };
 426
 427   /// \brief Get target-customized preferences for the generic loop unrolling
 428   /// transformation. The caller will initialize UP with the current
 429   /// target-independent defaults.
 430   void getUnrollingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &,
 431                                UnrollingPreferences &UP) const;
 432
 433   /// @}
 434
 435   /// \name Scalar Target Information
 436   /// @{
 437
 438   /// \brief Flags indicating the kind of support for population count.
 439   ///
 440   /// Compared to the SW implementation, HW support is supposed to
 441   /// significantly boost the performance when the population is dense, and it
 442   /// may or may not degrade performance if the population is sparse. A HW
 443   /// support is considered as "Fast" if it can outperform, or is on a par
 444   /// with, SW implementation when the population is sparse; otherwise, it is
 445   /// considered as "Slow".
 446   enum PopcntSupportKind { PSK_Software, PSK_SlowHardware, PSK_FastHardware };
 447
 448   /// \brief Return true if the specified immediate is legal add immediate, that
 449   /// is the target has add instructions which can add a register with the
 450   /// immediate without having to materialize the immediate into a register.
 451   bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const;
 452
 453   /// \brief Return true if the specified immediate is legal icmp immediate,
 454   /// that is the target has icmp instructions which can compare a register
 455   /// against the immediate without having to materialize the immediate into a
 456   /// register.
 457   bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const;
 458
 459   /// \brief Return true if the addressing mode represented by AM is legal for
 460   /// this target, for a load/store of the specified type.
 461   /// The type may be VoidTy, in which case only return true if the addressing
 462   /// mode is legal for a load/store of any legal type.
 463   /// If target returns true in LSRWithInstrQueries(), I may be valid.
 464   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
 465   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 466                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 467                              unsigned AddrSpace = 0,
 468                              Instruction *I = nullptr) const;
 469
 470   /// \brief Return true if LSR cost of C1 is lower than C1.
 471   bool isLSRCostLess(TargetTransformInfo::LSRCost &C1,
 472                      TargetTransformInfo::LSRCost &C2) const;
 473
 474   /// \brief Return true if the target supports masked load/store
 475   /// AVX2 and AVX-512 targets allow masks for consecutive load and store
 476   bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) const;
 477   bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) const;
 478
 479   /// \brief Return true if the target supports masked gather/scatter
 480   /// AVX-512 fully supports gather and scatter for vectors with 32 and 64
 481   /// bits scalar type.
 482   bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) const;
 483   bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) const;
 484
 485   /// Return true if the target has a unified operation to calculate division
 486   /// and remainder. If so, the additional implicit multiplication and
 487   /// subtraction required to calculate a remainder from division are free. This
 488   /// can enable more aggressive transformations for division and remainder than
 489   /// would typically be allowed using throughput or size cost models.
 490   bool hasDivRemOp(Type *DataType, bool IsSigned) const;
 491
 492   /// Return true if the given instruction (assumed to be a memory access
 493   /// instruction) has a volatile variant. If that's the case then we can avoid
 494   /// addrspacecast to generic AS for volatile loads/stores. Default
 495   /// implementation returns false, which prevents address space inference for
 496   /// volatile loads/stores.
 497   bool hasVolatileVariant(Instruction *I, unsigned AddrSpace) const;
 498
 499   /// Return true if target doesn't mind addresses in vectors.
 500   bool prefersVectorizedAddressing() const;
 501
 502   /// \brief Return the cost of the scaling factor used in the addressing
 503   /// mode represented by AM for this target, for a load/store
 504   /// of the specified type.
 505   /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
 506   /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
 507   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
 508   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 509                            bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 510                            unsigned AddrSpace = 0) const;
 511
 512   /// \brief Return true if the loop strength reduce pass should make
 513   /// Instruction* based TTI queries to isLegalAddressingMode(). This is
 514   /// needed on SystemZ, where e.g. a memcpy can only have a 12 bit unsigned
 515   /// immediate offset and no index register.
 516   bool LSRWithInstrQueries() const;
 517
 518   /// \brief Return true if it's free to truncate a value of type Ty1 to type
 519   /// Ty2. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in register EAX to i16
 520   /// by referencing its sub-register AX.
 521   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) const;
 522
 523   /// \brief Return true if it is profitable to hoist instruction in the
 524   /// then/else to before if.
 525   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) const;
 526
 527   /// \brief Return true if this type is legal.
 528   bool isTypeLegal(Type *Ty) const;
 529
 530   /// \brief Returns the target's jmp_buf alignment in bytes.
 531   unsigned getJumpBufAlignment() const;
 532
 533   /// \brief Returns the target's jmp_buf size in bytes.
 534   unsigned getJumpBufSize() const;
 535
 536   /// \brief Return true if switches should be turned into lookup tables for the
 537   /// target.
 538   bool shouldBuildLookupTables() const;
 539
 540   /// \brief Return true if switches should be turned into lookup tables
 541   /// containing this constant value for the target.
 542   bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) const;
 543
 544   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) const;
 545
 546   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
 547                                             unsigned VF) const;
 548
 549   /// If target has efficient vector element load/store instructions, it can
 550   /// return true here so that insertion/extraction costs are not added to
 551   /// the scalarization cost of a load/store.
 552   bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() const;
 553
 554   /// \brief Don't restrict interleaved unrolling to small loops.
 555   bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) const;
 556
 557   /// \brief If not nullptr, enable inline expansion of memcmp. IsZeroCmp is
 558   /// true if this is the expansion of memcmp(p1, p2, s) == 0.
 559   struct MemCmpExpansionOptions {
 560     // The list of available load sizes (in bytes), sorted in decreasing order.
 561     SmallVector<unsigned, 8> LoadSizes;
 562   };
 563   const MemCmpExpansionOptions *enableMemCmpExpansion(bool IsZeroCmp) const;
 564
 565   /// \brief Enable matching of interleaved access groups.
 566   bool enableInterleavedAccessVectorization() const;
 567
 568   /// \brief Indicate that it is potentially unsafe to automatically vectorize
 569   /// floating-point operations because the semantics of vector and scalar
 570   /// floating-point semantics may differ. For example, ARM NEON v7 SIMD math
 571   /// does not support IEEE-754 denormal numbers, while depending on the
 572   /// platform, scalar floating-point math does.
 573   /// This applies to floating-point math operations and calls, not memory
 574   /// operations, shuffles, or casts.
 575   bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() const;
 576
 577   /// \brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
 578   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
 579                                       unsigned BitWidth, unsigned AddressSpace = 0,
 580                                       unsigned Alignment = 1,
 581                                       bool *Fast = nullptr) const;
 582
 583   /// \brief Return hardware support for population count.
 584   PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) const;
 585
 586   /// \brief Return true if the hardware has a fast square-root instruction.
 587   bool haveFastSqrt(Type *Ty) const;
 588
 589   /// Return true if it is faster to check if a floating-point value is NaN
 590   /// (or not-NaN) versus a comparison against a constant FP zero value.
 591   /// Targets should override this if materializing a 0.0 for comparison is
 592   /// generally as cheap as checking for ordered/unordered.
 593   bool isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Type *Ty) const;
 594
 595   /// \brief Return the expected cost of supporting the floating point operation
 596   /// of the specified type.
 597   int getFPOpCost(Type *Ty) const;
 598
 599   /// \brief Return the expected cost of materializing for the given integer
 600   /// immediate of the specified type.
 601   int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) const;
 602
 603   /// \brief Return the expected cost of materialization for the given integer
 604   /// immediate of the specified type for a given instruction. The cost can be
 605   /// zero if the immediate can be folded into the specified instruction.
 606   int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
 607                     Type *Ty) const;
 608   int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
 609                     Type *Ty) const;
 610
 611   /// \brief Return the expected cost for the given integer when optimising
 612   /// for size. This is different than the other integer immediate cost
 613   /// functions in that it is subtarget agnostic. This is useful when you e.g.
 614   /// target one ISA such as Aarch32 but smaller encodings could be possible
 615   /// with another such as Thumb. This return value is used as a penalty when
 616   /// the total costs for a constant is calculated (the bigger the cost, the
 617   /// more beneficial constant hoisting is).
 618   int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
 619                             Type *Ty) const;
 620   /// @}
 621
 622   /// \name Vector Target Information
 623   /// @{
 624
 625   /// \brief The various kinds of shuffle patterns for vector queries.
 626   enum ShuffleKind {
 627     SK_Broadcast,       ///< Broadcast element 0 to all other elements.
 628     SK_Reverse,         ///< Reverse the order of the vector.
 629     SK_Alternate,       ///< Choose alternate elements from vector.
 630     SK_InsertSubvector, ///< InsertSubvector. Index indicates start offset.
 631     SK_ExtractSubvector,///< ExtractSubvector Index indicates start offset.
 632     SK_PermuteTwoSrc,   ///< Merge elements from two source vectors into one
 633                         ///< with any shuffle mask.
 634     SK_PermuteSingleSrc ///< Shuffle elements of single source vector with any
 635                         ///< shuffle mask.
 636   };
 637
 638   /// \brief Additional information about an operand's possible values.
 639   enum OperandValueKind {
 640     OK_AnyValue,               // Operand can have any value.
 641     OK_UniformValue,           // Operand is uniform (splat of a value).
 642     OK_UniformConstantValue,   // Operand is uniform constant.
 643     OK_NonUniformConstantValue // Operand is a non uniform constant value.
 644   };
 645
 646   /// \brief Additional properties of an operand's values.
 647   enum OperandValueProperties { OP_None = 0, OP_PowerOf2 = 1 };
 648
 649   /// \return The number of scalar or vector registers that the target has.
 650   /// If 'Vectors' is true, it returns the number of vector registers. If it is
 651   /// set to false, it returns the number of scalar registers.
 652   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) const;
 653
 654   /// \return The width of the largest scalar or vector register type.
 655   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const;
 656
 657   /// \return The width of the smallest vector register type.
 658   unsigned getMinVectorRegisterBitWidth() const;
 659
 660   /// \return True if it should be considered for address type promotion.
 661   /// \p AllowPromotionWithoutCommonHeader Set true if promoting \p I is
 662   /// profitable without finding other extensions fed by the same input.
 663   bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
 664       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) const;
 665
 666   /// \return The size of a cache line in bytes.
 667   unsigned getCacheLineSize() const;
 668
 669   /// The possible cache levels
 670   enum class CacheLevel {
 671     L1D,   // The L1 data cache
 672     L2D,   // The L2 data cache
 673
 674     // We currently do not model L3 caches, as their sizes differ widely between
 675     // microarchitectures. Also, we currently do not have a use for L3 cache
 676     // size modeling yet.
 677   };
 678
 679   /// \return The size of the cache level in bytes, if available.
 680   llvm::Optional<unsigned> getCacheSize(CacheLevel Level) const;
 681
 682   /// \return The associativity of the cache level, if available.
 683   llvm::Optional<unsigned> getCacheAssociativity(CacheLevel Level) const;
 684
 685   /// \return How much before a load we should place the prefetch instruction.
 686   /// This is currently measured in number of instructions.
 687   unsigned getPrefetchDistance() const;
 688
 689   /// \return Some HW prefetchers can handle accesses up to a certain constant
 690   /// stride.  This is the minimum stride in bytes where it makes sense to start
 691   /// adding SW prefetches.  The default is 1, i.e. prefetch with any stride.
 692   unsigned getMinPrefetchStride() const;
 693
 694   /// \return The maximum number of iterations to prefetch ahead.  If the
 695   /// required number of iterations is more than this number, no prefetching is
 696   /// performed.
 697   unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() const;
 698
 699   /// \return The maximum interleave factor that any transform should try to
 700   /// perform for this target. This number depends on the level of parallelism
 701   /// and the number of execution units in the CPU.
 702   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) const;
 703
 704   /// \return The expected cost of arithmetic ops, such as mul, xor, fsub, etc.
 705   /// \p Args is an optional argument which holds the instruction operands
 706   /// values so the TTI can analyize those values searching for special
 707   /// cases\optimizations based on those values.
 708   int getArithmeticInstrCost(
 709       unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info = OK_AnyValue,
 710       OperandValueKind Opd2Info = OK_AnyValue,
 711       OperandValueProperties Opd1PropInfo = OP_None,
 712       OperandValueProperties Opd2PropInfo = OP_None,
 713       ArrayRef<const Value *> Args = ArrayRef<const Value *>()) const;
 714
 715   /// \return The cost of a shuffle instruction of kind Kind and of type Tp.
 716   /// The index and subtype parameters are used by the subvector insertion and
 717   /// extraction shuffle kinds.
 718   int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index = 0,
 719                      Type *SubTp = nullptr) const;
 720
 721   /// \return The expected cost of cast instructions, such as bitcast, trunc,
 722   /// zext, etc. If there is an existing instruction that holds Opcode, it
 723   /// may be passed in the 'I' parameter.
 724   int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
 725                        const Instruction *I = nullptr) const;
 726
 727   /// \return The expected cost of a sign- or zero-extended vector extract. Use
 728   /// -1 to indicate that there is no information about the index value.
 729   int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst, VectorType *VecTy,
 730                                unsigned Index = -1) const;
 731
 732   /// \return The expected cost of control-flow related instructions such as
 733   /// Phi, Ret, Br.
 734   int getCFInstrCost(unsigned Opcode) const;
 735
 736   /// \returns The expected cost of compare and select instructions. If there
 737   /// is an existing instruction that holds Opcode, it may be passed in the
 738   /// 'I' parameter.
 739   int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
 740                  Type *CondTy = nullptr, const Instruction *I = nullptr) const;
 741
 742   /// \return The expected cost of vector Insert and Extract.
 743   /// Use -1 to indicate that there is no information on the index value.
 744   int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index = -1) const;
 745
 746   /// \return The cost of Load and Store instructions.
 747   int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
 748                       unsigned AddressSpace, const Instruction *I = nullptr) const;
 749
 750   /// \return The cost of masked Load and Store instructions.
 751   int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
 752                             unsigned AddressSpace) const;
 753
 754   /// \return The cost of Gather or Scatter operation
 755   /// \p Opcode - is a type of memory access Load or Store
 756   /// \p DataTy - a vector type of the data to be loaded or stored
 757   /// \p Ptr - pointer [or vector of pointers] - address[es] in memory
 758   /// \p VariableMask - true when the memory access is predicated with a mask
 759   ///                   that is not a compile-time constant
 760   /// \p Alignment - alignment of single element
 761   int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy, Value *Ptr,
 762                              bool VariableMask, unsigned Alignment) const;
 763
 764   /// \return The cost of the interleaved memory operation.
 765   /// \p Opcode is the memory operation code
 766   /// \p VecTy is the vector type of the interleaved access.
 767   /// \p Factor is the interleave factor
 768   /// \p Indices is the indices for interleaved load members (as interleaved
 769   ///    load allows gaps)
 770   /// \p Alignment is the alignment of the memory operation
 771   /// \p AddressSpace is address space of the pointer.
 772   int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy, unsigned Factor,
 773                                  ArrayRef<unsigned> Indices, unsigned Alignment,
 774                                  unsigned AddressSpace) const;
 775
 776   /// \brief Calculate the cost of performing a vector reduction.
 777   ///
 778   /// This is the cost of reducing the vector value of type \p Ty to a scalar
 779   /// value using the operation denoted by \p Opcode. The form of the reduction
 780   /// can either be a pairwise reduction or a reduction that splits the vector
 781   /// at every reduction level.
 782   ///
 783   /// Pairwise:
 784   ///  (v0, v1, v2, v3)
 785   ///  ((v0+v1), (v2+v3), undef, undef)
 786   /// Split:
 787   ///  (v0, v1, v2, v3)
 788   ///  ((v0+v2), (v1+v3), undef, undef)
 789   int getArithmeticReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty,
 790                                  bool IsPairwiseForm) const;
 791   int getMinMaxReductionCost(Type *Ty, Type *CondTy, bool IsPairwiseForm,
 792                              bool IsUnsigned) const;
 793
 794   /// \returns The cost of Intrinsic instructions. Analyses the real arguments.
 795   /// Three cases are handled: 1. scalar instruction 2. vector instruction
 796   /// 3. scalar instruction which is to be vectorized with VF.
 797   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
 798                             ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF,
 799                             unsigned VF = 1) const;
 800
 801   /// \returns The cost of Intrinsic instructions. Types analysis only.
 802   /// If ScalarizationCostPassed is UINT_MAX, the cost of scalarizing the
 803   /// arguments and the return value will be computed based on types.
 804   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
 805                             ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
 806                             unsigned ScalarizationCostPassed = UINT_MAX) const;
 807
 808   /// \returns The cost of Call instructions.
 809   int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) const;
 810
 811   /// \returns The number of pieces into which the provided type must be
 812   /// split during legalization. Zero is returned when the answer is unknown.
 813   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) const;
 814
 815   /// \returns The cost of the address computation. For most targets this can be
 816   /// merged into the instruction indexing mode. Some targets might want to
 817   /// distinguish between address computation for memory operations on vector
 818   /// types and scalar types. Such targets should override this function.
 819   /// The 'SE' parameter holds pointer for the scalar evolution object which
 820   /// is used in order to get the Ptr step value in case of constant stride.
 821   /// The 'Ptr' parameter holds SCEV of the access pointer.
 822   int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE = nullptr,
 823                                 const SCEV *Ptr = nullptr) const;
 824
 825   /// \returns The cost, if any, of keeping values of the given types alive
 826   /// over a callsite.
 827   ///
 828   /// Some types may require the use of register classes that do not have
 829   /// any callee-saved registers, so would require a spill and fill.
 830   unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) const;
 831
 832   /// \returns True if the intrinsic is a supported memory intrinsic.  Info
 833   /// will contain additional information - whether the intrinsic may write
 834   /// or read to memory, volatility and the pointer.  Info is undefined
 835   /// if false is returned.
 836   bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst, MemIntrinsicInfo &Info) const;
 837
 838   /// \returns The maximum element size, in bytes, for an element
 839   /// unordered-atomic memory intrinsic.
 840   unsigned getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize() const;
 841
 842   /// \returns A value which is the result of the given memory intrinsic.  New
 843   /// instructions may be created to extract the result from the given intrinsic
 844   /// memory operation.  Returns nullptr if the target cannot create a result
 845   /// from the given intrinsic.
 846   Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
 847                                            Type *ExpectedType) const;
 848
 849   /// \returns The type to use in a loop expansion of a memcpy call.
 850   Type *getMemcpyLoopLoweringType(LLVMContext &Context, Value *Length,
 851                                   unsigned SrcAlign, unsigned DestAlign) const;
 852
 853   /// \param[out] OpsOut The operand types to copy RemainingBytes of memory.
 854   /// \param RemainingBytes The number of bytes to copy.
 855   ///
 856   /// Calculates the operand types to use when copying \p RemainingBytes of
 857   /// memory, where source and destination alignments are \p SrcAlign and
 858   /// \p DestAlign respectively.
 859   void getMemcpyLoopResidualLoweringType(SmallVectorImpl<Type *> &OpsOut,
 860                                          LLVMContext &Context,
 861                                          unsigned RemainingBytes,
 862                                          unsigned SrcAlign,
 863                                          unsigned DestAlign) const;
 864
 865   /// \returns True if the two functions have compatible attributes for inlining
 866   /// purposes.
 867   bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
 868                            const Function *Callee) const;
 869
 870   /// \returns The bitwidth of the largest vector type that should be used to
 871   /// load/store in the given address space.
 872   unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const;
 873
 874   /// \returns True if the load instruction is legal to vectorize.
 875   bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const;
 876
 877   /// \returns True if the store instruction is legal to vectorize.
 878   bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const;
 879
 880   /// \returns True if it is legal to vectorize the given load chain.
 881   bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
 882                                    unsigned Alignment,
 883                                    unsigned AddrSpace) const;
 884
 885   /// \returns True if it is legal to vectorize the given store chain.
 886   bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
 887                                     unsigned Alignment,
 888                                     unsigned AddrSpace) const;
 889
 890   /// \returns The new vector factor value if the target doesn't support \p
 891   /// SizeInBytes loads or has a better vector factor.
 892   unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
 893                                unsigned ChainSizeInBytes,
 894                                VectorType *VecTy) const;
 895
 896   /// \returns The new vector factor value if the target doesn't support \p
 897   /// SizeInBytes stores or has a better vector factor.
 898   unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
 899                                 unsigned ChainSizeInBytes,
 900                                 VectorType *VecTy) const;
 901
 902   /// Flags describing the kind of vector reduction.
 903   struct ReductionFlags {
 904     ReductionFlags() : IsMaxOp(false), IsSigned(false), NoNaN(false) {}
 905     bool IsMaxOp;  ///< If the op a min/max kind, true if it's a max operation.
 906     bool IsSigned; ///< Whether the operation is a signed int reduction.
 907     bool NoNaN;    ///< If op is an fp min/max, whether NaNs may be present.
 908   };
 909
 910   /// \returns True if the target wants to handle the given reduction idiom in
 911   /// the intrinsics form instead of the shuffle form.
 912   bool useReductionIntrinsic(unsigned Opcode, Type *Ty,
 913                              ReductionFlags Flags) const;
 914
 915   /// \returns True if the target wants to expand the given reduction intrinsic
 916   /// into a shuffle sequence.
 917   bool shouldExpandReduction(const IntrinsicInst *II) const;
 918   /// @}
 919
 920 private:
 921   /// \brief Estimate the latency of specified instruction.
 922   /// Returns 1 as the default value.
 923   int getInstructionLatency(const Instruction *I) const;
 924
 925   /// \brief Returns the expected throughput cost of the instruction.
 926   /// Returns -1 if the cost is unknown.
 927   int getInstructionThroughput(const Instruction *I) const;
 928
 929   /// \brief The abstract base class used to type erase specific TTI
 930   /// implementations.
 931   class Concept;
 932
 933   /// \brief The template model for the base class which wraps a concrete
 934   /// implementation in a type erased interface.
 935   template <typename T> class Model;
 936
 937   std::unique_ptr<Concept> TTIImpl;
 938 };
 939
 940 class TargetTransformInfo::Concept {
 941 public:
 942   virtual ~Concept() = 0;
 943   virtual const DataLayout &getDataLayout() const = 0;
 944   virtual int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) = 0;
 945   virtual int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 946                          ArrayRef<const Value *> Operands) = 0;
 947   virtual int getExtCost(const Instruction *I, const Value *Src) = 0;
 948   virtual int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs) = 0;
 949   virtual int getCallCost(const Function *F, int NumArgs) = 0;
 950   virtual int getCallCost(const Function *F,
 951                           ArrayRef<const Value *> Arguments) = 0;
 952   virtual unsigned getInliningThresholdMultiplier() = 0;
 953   virtual int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 954                                ArrayRef<Type *> ParamTys) = 0;
 955   virtual int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 956                                ArrayRef<const Value *> Arguments) = 0;
 957   virtual unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
 958                                                     unsigned &JTSize) = 0;
 959   virtual int
 960   getUserCost(const User *U, ArrayRef<const Value *> Operands) = 0;
 961   virtual bool hasBranchDivergence() = 0;
 962   virtual bool isSourceOfDivergence(const Value *V) = 0;
 963   virtual bool isAlwaysUniform(const Value *V) = 0;
 964   virtual unsigned getFlatAddressSpace() = 0;
 965   virtual bool isLoweredToCall(const Function *F) = 0;
 966   virtual void getUnrollingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &,
 967                                        UnrollingPreferences &UP) = 0;
 968   virtual bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) = 0;
 969   virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) = 0;
 970   virtual bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
 971                                      int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg,
 972                                      int64_t Scale,
 973                                      unsigned AddrSpace,
 974                                      Instruction *I) = 0;
 975   virtual bool isLSRCostLess(TargetTransformInfo::LSRCost &C1,
 976                              TargetTransformInfo::LSRCost &C2) = 0;
 977   virtual bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) = 0;
 978   virtual bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) = 0;
 979   virtual bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) = 0;
 980   virtual bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) = 0;
 981   virtual bool hasDivRemOp(Type *DataType, bool IsSigned) = 0;
 982   virtual bool hasVolatileVariant(Instruction *I, unsigned AddrSpace) = 0;
 983   virtual bool prefersVectorizedAddressing() = 0;
 984   virtual int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
 985                                    int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg,
 986                                    int64_t Scale, unsigned AddrSpace) = 0;
 987   virtual bool LSRWithInstrQueries() = 0;
 988   virtual bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) = 0;
 989   virtual bool isProfitableToHoist(Instruction *I) = 0;
 990   virtual bool isTypeLegal(Type *Ty) = 0;
 991   virtual unsigned getJumpBufAlignment() = 0;
 992   virtual unsigned getJumpBufSize() = 0;
 993   virtual bool shouldBuildLookupTables() = 0;
 994   virtual bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) = 0;
 995   virtual unsigned
 996   getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) = 0;
 997   virtual unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
 998                                                     unsigned VF) = 0;
 999   virtual bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() = 0;
1000   virtual bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) = 0;
1001   virtual const MemCmpExpansionOptions *enableMemCmpExpansion(
1002       bool IsZeroCmp) const = 0;
1003   virtual bool enableInterleavedAccessVectorization() = 0;
1004   virtual bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() = 0;
1005   virtual bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
1006                                               unsigned BitWidth,
1007                                               unsigned AddressSpace,
1008                                               unsigned Alignment,
1009                                               bool *Fast) = 0;
1010   virtual PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) = 0;
1011   virtual bool haveFastSqrt(Type *Ty) = 0;
1012   virtual bool isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Type *Ty) = 0;
1013   virtual int getFPOpCost(Type *Ty) = 0;
1014   virtual int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1015                                     Type *Ty) = 0;
1016   virtual int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) = 0;
1017   virtual int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1018                             Type *Ty) = 0;
1019   virtual int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1020                             Type *Ty) = 0;
1021   virtual unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) = 0;
1022   virtual unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const = 0;
1023   virtual unsigned getMinVectorRegisterBitWidth() = 0;
1024   virtual bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
1025       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) = 0;
1026   virtual unsigned getCacheLineSize() = 0;
1027   virtual llvm::Optional<unsigned> getCacheSize(CacheLevel Level) = 0;
1028   virtual llvm::Optional<unsigned> getCacheAssociativity(CacheLevel Level) = 0;
1029   virtual unsigned getPrefetchDistance() = 0;
1030   virtual unsigned getMinPrefetchStride() = 0;
1031   virtual unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() = 0;
1032   virtual unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) = 0;
1033   virtual unsigned
1034   getArithmeticInstrCost(unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info,
1035                          OperandValueKind Opd2Info,
1036                          OperandValueProperties Opd1PropInfo,
1037                          OperandValueProperties Opd2PropInfo,
1038                          ArrayRef<const Value *> Args) = 0;
1039   virtual int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
1040                              Type *SubTp) = 0;
1041   virtual int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
1042                                const Instruction *I) = 0;
1043   virtual int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
1044                                        VectorType *VecTy, unsigned Index) = 0;
1045   virtual int getCFInstrCost(unsigned Opcode) = 0;
1046   virtual int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
1047                                 Type *CondTy, const Instruction *I) = 0;
1048   virtual int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val,
1049                                  unsigned Index) = 0;
1050   virtual int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
1051                               unsigned AddressSpace, const Instruction *I) = 0;
1052   virtual int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
1053                                     unsigned Alignment,
1054                                     unsigned AddressSpace) = 0;
1055   virtual int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy,
1056                                      Value *Ptr, bool VariableMask,
1057                                      unsigned Alignment) = 0;
1058   virtual int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
1059                                          unsigned Factor,
1060                                          ArrayRef<unsigned> Indices,
1061                                          unsigned Alignment,
1062                                          unsigned AddressSpace) = 0;
1063   virtual int getArithmeticReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty,
1064                                          bool IsPairwiseForm) = 0;
1065   virtual int getMinMaxReductionCost(Type *Ty, Type *CondTy,
1066                                      bool IsPairwiseForm, bool IsUnsigned) = 0;
1067   virtual int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
1068                       ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
1069                       unsigned ScalarizationCostPassed) = 0;
1070   virtual int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
1071          ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF, unsigned VF) = 0;
1072   virtual int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy,
1073                                ArrayRef<Type *> Tys) = 0;
1074   virtual unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) = 0;
1075   virtual int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE,
1076                                         const SCEV *Ptr) = 0;
1077   virtual unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) = 0;
1078   virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1079                                   MemIntrinsicInfo &Info) = 0;
1080   virtual unsigned getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize() const = 0;
1081   virtual Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1082                                                    Type *ExpectedType) = 0;
1083   virtual Type *getMemcpyLoopLoweringType(LLVMContext &Context, Value *Length,
1084                                           unsigned SrcAlign,
1085                                           unsigned DestAlign) const = 0;
1086   virtual void getMemcpyLoopResidualLoweringType(
1087       SmallVectorImpl<Type *> &OpsOut, LLVMContext &Context,
1088       unsigned RemainingBytes, unsigned SrcAlign, unsigned DestAlign) const = 0;
1089   virtual bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
1090                                    const Function *Callee) const = 0;
1091   virtual unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const = 0;
1092   virtual bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const = 0;
1093   virtual bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const = 0;
1094   virtual bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1095                                            unsigned Alignment,
1096                                            unsigned AddrSpace) const = 0;
1097   virtual bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1098                                             unsigned Alignment,
1099                                             unsigned AddrSpace) const = 0;
1100   virtual unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
1101                                        unsigned ChainSizeInBytes,
1102                                        VectorType *VecTy) const = 0;
1103   virtual unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
1104                                         unsigned ChainSizeInBytes,
1105                                         VectorType *VecTy) const = 0;
1106   virtual bool useReductionIntrinsic(unsigned Opcode, Type *Ty,
1107                                      ReductionFlags) const = 0;
1108   virtual bool shouldExpandReduction(const IntrinsicInst *II) const = 0;
1109   virtual int getInstructionLatency(const Instruction *I) = 0;
1110 };
1111
1112 template <typename T>
1113 class TargetTransformInfo::Model final : public TargetTransformInfo::Concept {
1114   T Impl;
1115
1116 public:
1117   Model(T Impl) : Impl(std::move(Impl)) {}
1118   ~Model() override {}
1119
1120   const DataLayout &getDataLayout() const override {
1121     return Impl.getDataLayout();
1122   }
1123
1124   int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) override {
1125     return Impl.getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
1126   }
1127   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
1128                  ArrayRef<const Value *> Operands) override {
1129     return Impl.getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands);
1130   }
1131   int getExtCost(const Instruction *I, const Value *Src) override {
1132     return Impl.getExtCost(I, Src);
1133   }
1134   int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs) override {
1135     return Impl.getCallCost(FTy, NumArgs);
1136   }
1137   int getCallCost(const Function *F, int NumArgs) override {
1138     return Impl.getCallCost(F, NumArgs);
1139   }
1140   int getCallCost(const Function *F,
1141                   ArrayRef<const Value *> Arguments) override {
1142     return Impl.getCallCost(F, Arguments);
1143   }
1144   unsigned getInliningThresholdMultiplier() override {
1145     return Impl.getInliningThresholdMultiplier();
1146   }
1147   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
1148                        ArrayRef<Type *> ParamTys) override {
1149     return Impl.getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
1150   }
1151   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
1152                        ArrayRef<const Value *> Arguments) override {
1153     return Impl.getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
1154   }
1155   int getUserCost(const User *U, ArrayRef<const Value *> Operands) override {
1156     return Impl.getUserCost(U, Operands);
1157   }
1158   bool hasBranchDivergence() override { return Impl.hasBranchDivergence(); }
1159   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) override {
1160     return Impl.isSourceOfDivergence(V);
1161   }
1162
1163   bool isAlwaysUniform(const Value *V) override {
1164     return Impl.isAlwaysUniform(V);
1165   }
1166
1167   unsigned getFlatAddressSpace() override {
1168     return Impl.getFlatAddressSpace();
1169   }
1170
1171   bool isLoweredToCall(const Function *F) override {
1172     return Impl.isLoweredToCall(F);
1173   }
1174   void getUnrollingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &SE,
1175                                UnrollingPreferences &UP) override {
1176     return Impl.getUnrollingPreferences(L, SE, UP);
1177   }
1178   bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) override {
1179     return Impl.isLegalAddImmediate(Imm);
1180   }
1181   bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) override {
1182     return Impl.isLegalICmpImmediate(Imm);
1183   }
1184   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
1185                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
1186                              unsigned AddrSpace,
1187                              Instruction *I) override {
1188     return Impl.isLegalAddressingMode(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
1189                                       Scale, AddrSpace, I);
1190   }
1191   bool isLSRCostLess(TargetTransformInfo::LSRCost &C1,
1192                      TargetTransformInfo::LSRCost &C2) override {
1193     return Impl.isLSRCostLess(C1, C2);
1194   }
1195   bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) override {
1196     return Impl.isLegalMaskedStore(DataType);
1197   }
1198   bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) override {
1199     return Impl.isLegalMaskedLoad(DataType);
1200   }
1201   bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) override {
1202     return Impl.isLegalMaskedScatter(DataType);
1203   }
1204   bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) override {
1205     return Impl.isLegalMaskedGather(DataType);
1206   }
1207   bool hasDivRemOp(Type *DataType, bool IsSigned) override {
1208     return Impl.hasDivRemOp(DataType, IsSigned);
1209   }
1210   bool hasVolatileVariant(Instruction *I, unsigned AddrSpace) override {
1211     return Impl.hasVolatileVariant(I, AddrSpace);
1212   }
1213   bool prefersVectorizedAddressing() override {
1214     return Impl.prefersVectorizedAddressing();
1215   }
1216   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
1217                            bool HasBaseReg, int64_t Scale,
1218                            unsigned AddrSpace) override {
1219     return Impl.getScalingFactorCost(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
1220                                      Scale, AddrSpace);
1221   }
1222   bool LSRWithInstrQueries() override {
1223     return Impl.LSRWithInstrQueries();
1224   }
1225   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) override {
1226     return Impl.isTruncateFree(Ty1, Ty2);
1227   }
1228   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) override {
1229     return Impl.isProfitableToHoist(I);
1230   }
1231   bool isTypeLegal(Type *Ty) override { return Impl.isTypeLegal(Ty); }
1232   unsigned getJumpBufAlignment() override { return Impl.getJumpBufAlignment(); }
1233   unsigned getJumpBufSize() override { return Impl.getJumpBufSize(); }
1234   bool shouldBuildLookupTables() override {
1235     return Impl.shouldBuildLookupTables();
1236   }
1237   bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) override {
1238     return Impl.shouldBuildLookupTablesForConstant(C);
1239   }
1240   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert,
1241                                     bool Extract) override {
1242     return Impl.getScalarizationOverhead(Ty, Insert, Extract);
1243   }
1244   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
1245                                             unsigned VF) override {
1246     return Impl.getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
1247   }
1248
1249   bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() override {
1250     return Impl.supportsEfficientVectorElementLoadStore();
1251   }
1252
1253   bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) override {
1254     return Impl.enableAggressiveInterleaving(LoopHasReductions);
1255   }
1256   const MemCmpExpansionOptions *enableMemCmpExpansion(
1257       bool IsZeroCmp) const override {
1258     return Impl.enableMemCmpExpansion(IsZeroCmp);
1259   }
1260   bool enableInterleavedAccessVectorization() override {
1261     return Impl.enableInterleavedAccessVectorization();
1262   }
1263   bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() override {
1264     return Impl.isFPVectorizationPotentiallyUnsafe();
1265   }
1266   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
1267                                       unsigned BitWidth, unsigned AddressSpace,
1268                                       unsigned Alignment, bool *Fast) override {
1269     return Impl.allowsMisalignedMemoryAccesses(Context, BitWidth, AddressSpace,
1270                                                Alignment, Fast);
1271   }
1272   PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) override {
1273     return Impl.getPopcntSupport(IntTyWidthInBit);
1274   }
1275   bool haveFastSqrt(Type *Ty) override { return Impl.haveFastSqrt(Ty); }
1276
1277   bool isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Type *Ty) override {
1278     return Impl.isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Ty);
1279   }
1280
1281   int getFPOpCost(Type *Ty) override { return Impl.getFPOpCost(Ty); }
1282
1283   int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1284                             Type *Ty) override {
1285     return Impl.getIntImmCodeSizeCost(Opc, Idx, Imm, Ty);
1286   }
1287   int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) override {
1288     return Impl.getIntImmCost(Imm, Ty);
1289   }
1290   int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1291                     Type *Ty) override {
1292     return Impl.getIntImmCost(Opc, Idx, Imm, Ty);
1293   }
1294   int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1295                     Type *Ty) override {
1296     return Impl.getIntImmCost(IID, Idx, Imm, Ty);
1297   }
1298   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) override {
1299     return Impl.getNumberOfRegisters(Vector);
1300   }
1301   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const override {
1302     return Impl.getRegisterBitWidth(Vector);
1303   }
1304   unsigned getMinVectorRegisterBitWidth() override {
1305     return Impl.getMinVectorRegisterBitWidth();
1306   }
1307   bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
1308       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) override {
1309     return Impl.shouldConsiderAddressTypePromotion(
1310         I, AllowPromotionWithoutCommonHeader);
1311   }
1312   unsigned getCacheLineSize() override {
1313     return Impl.getCacheLineSize();
1314   }
1315   llvm::Optional<unsigned> getCacheSize(CacheLevel Level) override {
1316     return Impl.getCacheSize(Level);
1317   }
1318   llvm::Optional<unsigned> getCacheAssociativity(CacheLevel Level) override {
1319     return Impl.getCacheAssociativity(Level);
1320   }
1321   unsigned getPrefetchDistance() override { return Impl.getPrefetchDistance(); }
1322   unsigned getMinPrefetchStride() override {
1323     return Impl.getMinPrefetchStride();
1324   }
1325   unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() override {
1326     return Impl.getMaxPrefetchIterationsAhead();
1327   }
1328   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) override {
1329     return Impl.getMaxInterleaveFactor(VF);
1330   }
1331   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
1332                                             unsigned &JTSize) override {
1333     return Impl.getEstimatedNumberOfCaseClusters(SI, JTSize);
1334   }
1335   unsigned
1336   getArithmeticInstrCost(unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info,
1337                          OperandValueKind Opd2Info,
1338                          OperandValueProperties Opd1PropInfo,
1339                          OperandValueProperties Opd2PropInfo,
1340                          ArrayRef<const Value *> Args) override {
1341     return Impl.getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty, Opd1Info, Opd2Info,
1342                                        Opd1PropInfo, Opd2PropInfo, Args);
1343   }
1344   int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
1345                      Type *SubTp) override {
1346     return Impl.getShuffleCost(Kind, Tp, Index, SubTp);
1347   }
1348   int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
1349                        const Instruction *I) override {
1350     return Impl.getCastInstrCost(Opcode, Dst, Src, I);
1351   }
1352   int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst, VectorType *VecTy,
1353                                unsigned Index) override {
1354     return Impl.getExtractWithExtendCost(Opcode, Dst, VecTy, Index);
1355   }
1356   int getCFInstrCost(unsigned Opcode) override {
1357     return Impl.getCFInstrCost(Opcode);
1358   }
1359   int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy,
1360                          const Instruction *I) override {
1361     return Impl.getCmpSelInstrCost(Opcode, ValTy, CondTy, I);
1362   }
1363   int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) override {
1364     return Impl.getVectorInstrCost(Opcode, Val, Index);
1365   }
1366   int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
1367                       unsigned AddressSpace, const Instruction *I) override {
1368     return Impl.getMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace, I);
1369   }
1370   int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
1371                             unsigned AddressSpace) override {
1372     return Impl.getMaskedMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace);
1373   }
1374   int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy,
1375                              Value *Ptr, bool VariableMask,
1376                              unsigned Alignment) override {
1377     return Impl.getGatherScatterOpCost(Opcode, DataTy, Ptr, VariableMask,
1378                                        Alignment);
1379   }
1380   int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy, unsigned Factor,
1381                                  ArrayRef<unsigned> Indices, unsigned Alignment,
1382                                  unsigned AddressSpace) override {
1383     return Impl.getInterleavedMemoryOpCost(Opcode, VecTy, Factor, Indices,
1384                                            Alignment, AddressSpace);
1385   }
1386   int getArithmeticReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty,
1387                                  bool IsPairwiseForm) override {
1388     return Impl.getArithmeticReductionCost(Opcode, Ty, IsPairwiseForm);
1389   }
1390   int getMinMaxReductionCost(Type *Ty, Type *CondTy,
1391                              bool IsPairwiseForm, bool IsUnsigned) override {
1392     return Impl.getMinMaxReductionCost(Ty, CondTy, IsPairwiseForm, IsUnsigned);
1393    }
1394   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys,
1395                FastMathFlags FMF, unsigned ScalarizationCostPassed) override {
1396     return Impl.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Tys, FMF,
1397                                       ScalarizationCostPassed);
1398   }
1399   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
1400        ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF, unsigned VF) override {
1401     return Impl.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Args, FMF, VF);
1402   }
1403   int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy,
1404                        ArrayRef<Type *> Tys) override {
1405     return Impl.getCallInstrCost(F, RetTy, Tys);
1406   }
1407   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) override {
1408     return Impl.getNumberOfParts(Tp);
1409   }
1410   int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE,
1411                                 const SCEV *Ptr) override {
1412     return Impl.getAddressComputationCost(Ty, SE, Ptr);
1413   }
1414   unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) override {
1415     return Impl.getCostOfKeepingLiveOverCall(Tys);
1416   }
1417   bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1418                           MemIntrinsicInfo &Info) override {
1419     return Impl.getTgtMemIntrinsic(Inst, Info);
1420   }
1421   unsigned getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize() const override {
1422     return Impl.getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize();
1423   }
1424   Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1425                                            Type *ExpectedType) override {
1426     return Impl.getOrCreateResultFromMemIntrinsic(Inst, ExpectedType);
1427   }
1428   Type *getMemcpyLoopLoweringType(LLVMContext &Context, Value *Length,
1429                                   unsigned SrcAlign,
1430                                   unsigned DestAlign) const override {
1431     return Impl.getMemcpyLoopLoweringType(Context, Length, SrcAlign, DestAlign);
1432   }
1433   void getMemcpyLoopResidualLoweringType(SmallVectorImpl<Type *> &OpsOut,
1434                                          LLVMContext &Context,
1435                                          unsigned RemainingBytes,
1436                                          unsigned SrcAlign,
1437                                          unsigned DestAlign) const override {
1438     Impl.getMemcpyLoopResidualLoweringType(OpsOut, Context, RemainingBytes,
1439                                            SrcAlign, DestAlign);
1440   }
1441   bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
1442                            const Function *Callee) const override {
1443     return Impl.areInlineCompatible(Caller, Callee);
1444   }
1445   unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const override {
1446     return Impl.getLoadStoreVecRegBitWidth(AddrSpace);
1447   }
1448   bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const override {
1449     return Impl.isLegalToVectorizeLoad(LI);
1450   }
1451   bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const override {
1452     return Impl.isLegalToVectorizeStore(SI);
1453   }
1454   bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1455                                    unsigned Alignment,
1456                                    unsigned AddrSpace) const override {
1457     return Impl.isLegalToVectorizeLoadChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
1458                                             AddrSpace);
1459   }
1460   bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1461                                     unsigned Alignment,
1462                                     unsigned AddrSpace) const override {
1463     return Impl.isLegalToVectorizeStoreChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
1464                                              AddrSpace);
1465   }
1466   unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
1467                                unsigned ChainSizeInBytes,
1468                                VectorType *VecTy) const override {
1469     return Impl.getLoadVectorFactor(VF, LoadSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
1470   }
1471   unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
1472                                 unsigned ChainSizeInBytes,
1473                                 VectorType *VecTy) const override {
1474     return Impl.getStoreVectorFactor(VF, StoreSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
1475   }
1476   bool useReductionIntrinsic(unsigned Opcode, Type *Ty,
1477                              ReductionFlags Flags) const override {
1478     return Impl.useReductionIntrinsic(Opcode, Ty, Flags);
1479   }
1480   bool shouldExpandReduction(const IntrinsicInst *II) const override {
1481     return Impl.shouldExpandReduction(II);
1482   }
1483   int getInstructionLatency(const Instruction *I) override {
1484     return Impl.getInstructionLatency(I);
1485   }
1486 };
1487
1488 template <typename T>
1489 TargetTransformInfo::TargetTransformInfo(T Impl)
1490     : TTIImpl(new Model<T>(Impl)) {}
1491
1492 /// \brief Analysis pass providing the \c TargetTransformInfo.
1493 ///
1494 /// The core idea of the TargetIRAnalysis is to expose an interface through
1495 /// which LLVM targets can analyze and provide information about the middle
1496 /// end's target-independent IR. This supports use cases such as target-aware
1497 /// cost modeling of IR constructs.
1498 ///
1499 /// This is a function analysis because much of the cost modeling for targets
1500 /// is done in a subtarget specific way and LLVM supports compiling different
1501 /// functions targeting different subtargets in order to support runtime
1502 /// dispatch according to the observed subtarget.
1503 class TargetIRAnalysis : public AnalysisInfoMixin<TargetIRAnalysis> {
1504 public:
1505   typedef TargetTransformInfo Result;
1506
1507   /// \brief Default construct a target IR analysis.
1508   ///
1509   /// This will use the module's datalayout to construct a baseline
1510   /// conservative TTI result.
1511   TargetIRAnalysis();
1512
1513   /// \brief Construct an IR analysis pass around a target-provide callback.
1514   ///
1515   /// The callback will be called with a particular function for which the TTI
1516   /// is needed and must return a TTI object for that function.
1517   TargetIRAnalysis(std::function<Result(const Function &)> TTICallback);
1518
1519   // Value semantics. We spell out the constructors for MSVC.
1520   TargetIRAnalysis(const TargetIRAnalysis &Arg)
1521       : TTICallback(Arg.TTICallback) {}
1522   TargetIRAnalysis(TargetIRAnalysis &&Arg)
1523       : TTICallback(std::move(Arg.TTICallback)) {}
1524   TargetIRAnalysis &operator=(const TargetIRAnalysis &RHS) {
1525     TTICallback = RHS.TTICallback;
1526     return *this;
1527   }
1528   TargetIRAnalysis &operator=(TargetIRAnalysis &&RHS) {
1529     TTICallback = std::move(RHS.TTICallback);
1530     return *this;
1531   }
1532
1533   Result run(const Function &F, FunctionAnalysisManager &);
1534
1535 private:
1536   friend AnalysisInfoMixin<TargetIRAnalysis>;
1537   static AnalysisKey Key;
1538
1539   /// \brief The callback used to produce a result.
1540   ///
1541   /// We use a completely opaque callback so that targets can provide whatever
1542   /// mechanism they desire for constructing the TTI for a given function.
1543   ///
1544   /// FIXME: Should we really use std::function? It's relatively inefficient.
1545   /// It might be possible to arrange for even stateful callbacks to outlive
1546   /// the analysis and thus use a function_ref which would be lighter weight.
1547   /// This may also be less error prone as the callback is likely to reference
1548   /// the external TargetMachine, and that reference needs to never dangle.
1549   std::function<Result(const Function &)> TTICallback;
1550
1551   /// \brief Helper function used as the callback in the default constructor.
1552   static Result getDefaultTTI(const Function &F);
1553 };
1554
1555 /// \brief Wrapper pass for TargetTransformInfo.
1556 ///
1557 /// This pass can be constructed from a TTI object which it stores internally
1558 /// and is queried by passes.
1559 class TargetTransformInfoWrapperPass : public ImmutablePass {
1560   TargetIRAnalysis TIRA;
1561   Optional<TargetTransformInfo> TTI;
1562
1563   virtual void anchor();
1564
1565 public:
1566   static char ID;
1567
1568   /// \brief We must provide a default constructor for the pass but it should
1569   /// never be used.
1570   ///
1571   /// Use the constructor below or call one of the creation routines.
1572   TargetTransformInfoWrapperPass();
1573
1574   explicit TargetTransformInfoWrapperPass(TargetIRAnalysis TIRA);
1575
1576   TargetTransformInfo &getTTI(const Function &F);
1577 };
1578
1579 /// \brief Create an analysis pass wrapper around a TTI object.
1580 ///
1581 /// This analysis pass just holds the TTI instance and makes it available to
1582 /// clients.
1583 ImmutablePass *createTargetTransformInfoWrapperPass(TargetIRAnalysis TIRA);
1584
1585 } // End llvm namespace
1586
1587 #endif