]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r302069, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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/IntrinsicInst.h"
27 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
28 #include "llvm/IR/Operator.h"
29 #include "llvm/IR/PassManager.h"
30 #include "llvm/Pass.h"
31 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
32 #include <functional>
33
34 namespace llvm {
35
36 class Function;
37 class GlobalValue;
38 class Loop;
39 class ScalarEvolution;
40 class SCEV;
41 class Type;
42 class User;
43 class Value;
44
45 /// \brief Information about a load/store intrinsic defined by the target.
46 struct MemIntrinsicInfo {
47   /// This is the pointer that the intrinsic is loading from or storing to.
48   /// If this is non-null, then analysis/optimization passes can assume that
49   /// this intrinsic is functionally equivalent to a load/store from this
50   /// pointer.
51   Value *PtrVal = nullptr;
52
53   // Ordering for atomic operations.
54   AtomicOrdering Ordering = AtomicOrdering::NotAtomic;
55
56   // Same Id is set by the target for corresponding load/store intrinsics.
57   unsigned short MatchingId = 0;
58
59   bool ReadMem = false;
60   bool WriteMem = false;
61   bool IsVolatile = false;
62
63   bool isUnordered() const {
64     return (Ordering == AtomicOrdering::NotAtomic ||
65             Ordering == AtomicOrdering::Unordered) && !IsVolatile;
66   }
67 };
68
69 /// \brief This pass provides access to the codegen interfaces that are needed
70 /// for IR-level transformations.
71 class TargetTransformInfo {
72 public:
73   /// \brief Construct a TTI object using a type implementing the \c Concept
74   /// API below.
75   ///
76   /// This is used by targets to construct a TTI wrapping their target-specific
77   /// implementaion that encodes appropriate costs for their target.
78   template <typename T> TargetTransformInfo(T Impl);
79
80   /// \brief Construct a baseline TTI object using a minimal implementation of
81   /// the \c Concept API below.
82   ///
83   /// The TTI implementation will reflect the information in the DataLayout
84   /// provided if non-null.
85   explicit TargetTransformInfo(const DataLayout &DL);
86
87   // Provide move semantics.
88   TargetTransformInfo(TargetTransformInfo &&Arg);
89   TargetTransformInfo &operator=(TargetTransformInfo &&RHS);
90
91   // We need to define the destructor out-of-line to define our sub-classes
92   // out-of-line.
93   ~TargetTransformInfo();
94
95   /// \brief Handle the invalidation of this information.
96   ///
97   /// When used as a result of \c TargetIRAnalysis this method will be called
98   /// when the function this was computed for changes. When it returns false,
99   /// the information is preserved across those changes.
100   bool invalidate(Function &, const PreservedAnalyses &,
101                   FunctionAnalysisManager::Invalidator &) {
102     // FIXME: We should probably in some way ensure that the subtarget
103     // information for a function hasn't changed.
104     return false;
105   }
106
107   /// \name Generic Target Information
108   /// @{
109
110   /// \brief Underlying constants for 'cost' values in this interface.
111   ///
112   /// Many APIs in this interface return a cost. This enum defines the
113   /// fundamental values that should be used to interpret (and produce) those
114   /// costs. The costs are returned as an int rather than a member of this
115   /// enumeration because it is expected that the cost of one IR instruction
116   /// may have a multiplicative factor to it or otherwise won't fit directly
117   /// into the enum. Moreover, it is common to sum or average costs which works
118   /// better as simple integral values. Thus this enum only provides constants.
119   /// Also note that the returned costs are signed integers to make it natural
120   /// to add, subtract, and test with zero (a common boundary condition). It is
121   /// not expected that 2^32 is a realistic cost to be modeling at any point.
122   ///
123   /// Note that these costs should usually reflect the intersection of code-size
124   /// cost and execution cost. A free instruction is typically one that folds
125   /// into another instruction. For example, reg-to-reg moves can often be
126   /// skipped by renaming the registers in the CPU, but they still are encoded
127   /// and thus wouldn't be considered 'free' here.
128   enum TargetCostConstants {
129     TCC_Free = 0,     ///< Expected to fold away in lowering.
130     TCC_Basic = 1,    ///< The cost of a typical 'add' instruction.
131     TCC_Expensive = 4 ///< The cost of a 'div' instruction on x86.
132   };
133
134   /// \brief Estimate the cost of a specific operation when lowered.
135   ///
136   /// Note that this is designed to work on an arbitrary synthetic opcode, and
137   /// thus work for hypothetical queries before an instruction has even been
138   /// formed. However, this does *not* work for GEPs, and must not be called
139   /// for a GEP instruction. Instead, use the dedicated getGEPCost interface as
140   /// analyzing a GEP's cost required more information.
141   ///
142   /// Typically only the result type is required, and the operand type can be
143   /// omitted. However, if the opcode is one of the cast instructions, the
144   /// operand type is required.
145   ///
146   /// The returned cost is defined in terms of \c TargetCostConstants, see its
147   /// comments for a detailed explanation of the cost values.
148   int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy = nullptr) const;
149
150   /// \brief Estimate the cost of a GEP operation when lowered.
151   ///
152   /// The contract for this function is the same as \c getOperationCost except
153   /// that it supports an interface that provides extra information specific to
154   /// the GEP operation.
155   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
156                  ArrayRef<const Value *> Operands) const;
157
158   /// \brief Estimate the cost of a function call when lowered.
159   ///
160   /// The contract for this is the same as \c getOperationCost except that it
161   /// supports an interface that provides extra information specific to call
162   /// instructions.
163   ///
164   /// This is the most basic query for estimating call cost: it only knows the
165   /// function type and (potentially) the number of arguments at the call site.
166   /// The latter is only interesting for varargs function types.
167   int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs = -1) const;
168
169   /// \brief Estimate the cost of calling a specific function when lowered.
170   ///
171   /// This overload adds the ability to reason about the particular function
172   /// being called in the event it is a library call with special lowering.
173   int getCallCost(const Function *F, int NumArgs = -1) const;
174
175   /// \brief Estimate the cost of calling a specific function when lowered.
176   ///
177   /// This overload allows specifying a set of candidate argument values.
178   int getCallCost(const Function *F, ArrayRef<const Value *> Arguments) const;
179
180   /// \returns A value by which our inlining threshold should be multiplied.
181   /// This is primarily used to bump up the inlining threshold wholesale on
182   /// targets where calls are unusually expensive.
183   ///
184   /// TODO: This is a rather blunt instrument.  Perhaps altering the costs of
185   /// individual classes of instructions would be better.
186   unsigned getInliningThresholdMultiplier() const;
187
188   /// \brief Estimate the cost of an intrinsic when lowered.
189   ///
190   /// Mirrors the \c getCallCost method but uses an intrinsic identifier.
191   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
192                        ArrayRef<Type *> ParamTys) const;
193
194   /// \brief Estimate the cost of an intrinsic when lowered.
195   ///
196   /// Mirrors the \c getCallCost method but uses an intrinsic identifier.
197   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
198                        ArrayRef<const Value *> Arguments) const;
199
200   /// \return The estimated number of case clusters when lowering \p 'SI'.
201   /// \p JTSize Set a jump table size only when \p SI is suitable for a jump
202   /// table.
203   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
204                                             unsigned &JTSize) const;
205
206   /// \brief Estimate the cost of a given IR user when lowered.
207   ///
208   /// This can estimate the cost of either a ConstantExpr or Instruction when
209   /// lowered. It has two primary advantages over the \c getOperationCost and
210   /// \c getGEPCost above, and one significant disadvantage: it can only be
211   /// used when the IR construct has already been formed.
212   ///
213   /// The advantages are that it can inspect the SSA use graph to reason more
214   /// accurately about the cost. For example, all-constant-GEPs can often be
215   /// folded into a load or other instruction, but if they are used in some
216   /// other context they may not be folded. This routine can distinguish such
217   /// cases.
218   ///
219   /// The returned cost is defined in terms of \c TargetCostConstants, see its
220   /// comments for a detailed explanation of the cost values.
221   int getUserCost(const User *U) const;
222
223   /// \brief Return true if branch divergence exists.
224   ///
225   /// Branch divergence has a significantly negative impact on GPU performance
226   /// when threads in the same wavefront take different paths due to conditional
227   /// branches.
228   bool hasBranchDivergence() const;
229
230   /// \brief Returns whether V is a source of divergence.
231   ///
232   /// This function provides the target-dependent information for
233   /// the target-independent DivergenceAnalysis. DivergenceAnalysis first
234   /// builds the dependency graph, and then runs the reachability algorithm
235   /// starting with the sources of divergence.
236   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) const;
237
238   /// Returns the address space ID for a target's 'flat' address space. Note
239   /// this is not necessarily the same as addrspace(0), which LLVM sometimes
240   /// refers to as the generic address space. The flat address space is a
241   /// generic address space that can be used access multiple segments of memory
242   /// with different address spaces. Access of a memory location through a
243   /// pointer with this address space is expected to be legal but slower
244   /// compared to the same memory location accessed through a pointer with a
245   /// different address space.
246   //
247   /// This is for for targets with different pointer representations which can
248   /// be converted with the addrspacecast instruction. If a pointer is converted
249   /// to this address space, optimizations should attempt to replace the access
250   /// with the source address space.
251   ///
252   /// \returns ~0u if the target does not have such a flat address space to
253   /// optimize away.
254   unsigned getFlatAddressSpace() const;
255
256   /// \brief Test whether calls to a function lower to actual program function
257   /// calls.
258   ///
259   /// The idea is to test whether the program is likely to require a 'call'
260   /// instruction or equivalent in order to call the given function.
261   ///
262   /// FIXME: It's not clear that this is a good or useful query API. Client's
263   /// should probably move to simpler cost metrics using the above.
264   /// Alternatively, we could split the cost interface into distinct code-size
265   /// and execution-speed costs. This would allow modelling the core of this
266   /// query more accurately as a call is a single small instruction, but
267   /// incurs significant execution cost.
268   bool isLoweredToCall(const Function *F) const;
269
270   /// Parameters that control the generic loop unrolling transformation.
271   struct UnrollingPreferences {
272     /// The cost threshold for the unrolled loop. Should be relative to the
273     /// getUserCost values returned by this API, and the expectation is that
274     /// the unrolled loop's instructions when run through that interface should
275     /// not exceed this cost. However, this is only an estimate. Also, specific
276     /// loops may be unrolled even with a cost above this threshold if deemed
277     /// profitable. Set this to UINT_MAX to disable the loop body cost
278     /// restriction.
279     unsigned Threshold;
280     /// If complete unrolling will reduce the cost of the loop, we will boost
281     /// the Threshold by a certain percent to allow more aggressive complete
282     /// unrolling. This value provides the maximum boost percentage that we
283     /// can apply to Threshold (The value should be no less than 100).
284     /// BoostedThreshold = Threshold * min(RolledCost / UnrolledCost,
285     ///                                    MaxPercentThresholdBoost / 100)
286     /// E.g. if complete unrolling reduces the loop execution time by 50%
287     /// then we boost the threshold by the factor of 2x. If unrolling is not
288     /// expected to reduce the running time, then we do not increase the
289     /// threshold.
290     unsigned MaxPercentThresholdBoost;
291     /// The cost threshold for the unrolled loop when optimizing for size (set
292     /// to UINT_MAX to disable).
293     unsigned OptSizeThreshold;
294     /// The cost threshold for the unrolled loop, like Threshold, but used
295     /// for partial/runtime unrolling (set to UINT_MAX to disable).
296     unsigned PartialThreshold;
297     /// The cost threshold for the unrolled loop when optimizing for size, like
298     /// OptSizeThreshold, but used for partial/runtime unrolling (set to
299     /// UINT_MAX to disable).
300     unsigned PartialOptSizeThreshold;
301     /// A forced unrolling factor (the number of concatenated bodies of the
302     /// original loop in the unrolled loop body). When set to 0, the unrolling
303     /// transformation will select an unrolling factor based on the current cost
304     /// threshold and other factors.
305     unsigned Count;
306     /// A forced peeling factor (the number of bodied of the original loop
307     /// that should be peeled off before the loop body). When set to 0, the
308     /// unrolling transformation will select a peeling factor based on profile
309     /// information and other factors.
310     unsigned PeelCount;
311     /// Default unroll count for loops with run-time trip count.
312     unsigned DefaultUnrollRuntimeCount;
313     // Set the maximum unrolling factor. The unrolling factor may be selected
314     // using the appropriate cost threshold, but may not exceed this number
315     // (set to UINT_MAX to disable). This does not apply in cases where the
316     // loop is being fully unrolled.
317     unsigned MaxCount;
318     /// Set the maximum unrolling factor for full unrolling. Like MaxCount, but
319     /// applies even if full unrolling is selected. This allows a target to fall
320     /// back to Partial unrolling if full unrolling is above FullUnrollMaxCount.
321     unsigned FullUnrollMaxCount;
322     // Represents number of instructions optimized when "back edge"
323     // becomes "fall through" in unrolled loop.
324     // For now we count a conditional branch on a backedge and a comparison
325     // feeding it.
326     unsigned BEInsns;
327     /// Allow partial unrolling (unrolling of loops to expand the size of the
328     /// loop body, not only to eliminate small constant-trip-count loops).
329     bool Partial;
330     /// Allow runtime unrolling (unrolling of loops to expand the size of the
331     /// loop body even when the number of loop iterations is not known at
332     /// compile time).
333     bool Runtime;
334     /// Allow generation of a loop remainder (extra iterations after unroll).
335     bool AllowRemainder;
336     /// Allow emitting expensive instructions (such as divisions) when computing
337     /// the trip count of a loop for runtime unrolling.
338     bool AllowExpensiveTripCount;
339     /// Apply loop unroll on any kind of loop
340     /// (mainly to loops that fail runtime unrolling).
341     bool Force;
342     /// Allow using trip count upper bound to unroll loops.
343     bool UpperBound;
344     /// Allow peeling off loop iterations for loops with low dynamic tripcount.
345     bool AllowPeeling;
346   };
347
348   /// \brief Get target-customized preferences for the generic loop unrolling
349   /// transformation. The caller will initialize UP with the current
350   /// target-independent defaults.
351   void getUnrollingPreferences(Loop *L, UnrollingPreferences &UP) const;
352
353   /// @}
354
355   /// \name Scalar Target Information
356   /// @{
357
358   /// \brief Flags indicating the kind of support for population count.
359   ///
360   /// Compared to the SW implementation, HW support is supposed to
361   /// significantly boost the performance when the population is dense, and it
362   /// may or may not degrade performance if the population is sparse. A HW
363   /// support is considered as "Fast" if it can outperform, or is on a par
364   /// with, SW implementation when the population is sparse; otherwise, it is
365   /// considered as "Slow".
366   enum PopcntSupportKind { PSK_Software, PSK_SlowHardware, PSK_FastHardware };
367
368   /// \brief Return true if the specified immediate is legal add immediate, that
369   /// is the target has add instructions which can add a register with the
370   /// immediate without having to materialize the immediate into a register.
371   bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const;
372
373   /// \brief Return true if the specified immediate is legal icmp immediate,
374   /// that is the target has icmp instructions which can compare a register
375   /// against the immediate without having to materialize the immediate into a
376   /// register.
377   bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const;
378
379   /// \brief Return true if the addressing mode represented by AM is legal for
380   /// this target, for a load/store of the specified type.
381   /// The type may be VoidTy, in which case only return true if the addressing
382   /// mode is legal for a load/store of any legal type.
383   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
384   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
385                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
386                              unsigned AddrSpace = 0) const;
387
388   /// \brief Return true if the target supports masked load/store
389   /// AVX2 and AVX-512 targets allow masks for consecutive load and store
390   bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) const;
391   bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) const;
392
393   /// \brief Return true if the target supports masked gather/scatter
394   /// AVX-512 fully supports gather and scatter for vectors with 32 and 64
395   /// bits scalar type.
396   bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) const;
397   bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) const;
398
399   /// \brief Return the cost of the scaling factor used in the addressing
400   /// mode represented by AM for this target, for a load/store
401   /// of the specified type.
402   /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
403   /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
404   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
405   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
406                            bool HasBaseReg, int64_t Scale,
407                            unsigned AddrSpace = 0) const;
408
409   /// \brief Return true if target supports the load / store
410   /// instruction with the given Offset on the form reg + Offset. It
411   /// may be that Offset is too big for a certain type (register
412   /// class).
413   bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) const;
414   
415   /// \brief Return true if it's free to truncate a value of type Ty1 to type
416   /// Ty2. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in register EAX to i16
417   /// by referencing its sub-register AX.
418   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) const;
419
420   /// \brief Return true if it is profitable to hoist instruction in the
421   /// then/else to before if.
422   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) const;
423
424   /// \brief Return true if this type is legal.
425   bool isTypeLegal(Type *Ty) const;
426
427   /// \brief Returns the target's jmp_buf alignment in bytes.
428   unsigned getJumpBufAlignment() const;
429
430   /// \brief Returns the target's jmp_buf size in bytes.
431   unsigned getJumpBufSize() const;
432
433   /// \brief Return true if switches should be turned into lookup tables for the
434   /// target.
435   bool shouldBuildLookupTables() const;
436
437   /// \brief Return true if switches should be turned into lookup tables
438   /// containing this constant value for the target.
439   bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) const;
440
441   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) const;
442
443   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
444                                             unsigned VF) const;
445
446   /// If target has efficient vector element load/store instructions, it can
447   /// return true here so that insertion/extraction costs are not added to
448   /// the scalarization cost of a load/store.
449   bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() const;
450
451   /// \brief Don't restrict interleaved unrolling to small loops.
452   bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) const;
453
454   /// \brief Enable matching of interleaved access groups.
455   bool enableInterleavedAccessVectorization() const;
456
457   /// \brief Indicate that it is potentially unsafe to automatically vectorize
458   /// floating-point operations because the semantics of vector and scalar
459   /// floating-point semantics may differ. For example, ARM NEON v7 SIMD math
460   /// does not support IEEE-754 denormal numbers, while depending on the
461   /// platform, scalar floating-point math does.
462   /// This applies to floating-point math operations and calls, not memory
463   /// operations, shuffles, or casts.
464   bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() const;
465
466   /// \brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
467   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
468                                       unsigned BitWidth, unsigned AddressSpace = 0,
469                                       unsigned Alignment = 1,
470                                       bool *Fast = nullptr) const;
471
472   /// \brief Return hardware support for population count.
473   PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) const;
474
475   /// \brief Return true if the hardware has a fast square-root instruction.
476   bool haveFastSqrt(Type *Ty) const;
477
478   /// \brief Return the expected cost of supporting the floating point operation
479   /// of the specified type.
480   int getFPOpCost(Type *Ty) const;
481
482   /// \brief Return the expected cost of materializing for the given integer
483   /// immediate of the specified type.
484   int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) const;
485
486   /// \brief Return the expected cost of materialization for the given integer
487   /// immediate of the specified type for a given instruction. The cost can be
488   /// zero if the immediate can be folded into the specified instruction.
489   int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
490                     Type *Ty) const;
491   int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
492                     Type *Ty) const;
493
494   /// \brief Return the expected cost for the given integer when optimising
495   /// for size. This is different than the other integer immediate cost
496   /// functions in that it is subtarget agnostic. This is useful when you e.g.
497   /// target one ISA such as Aarch32 but smaller encodings could be possible
498   /// with another such as Thumb. This return value is used as a penalty when
499   /// the total costs for a constant is calculated (the bigger the cost, the
500   /// more beneficial constant hoisting is).
501   int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
502                             Type *Ty) const;
503   /// @}
504
505   /// \name Vector Target Information
506   /// @{
507
508   /// \brief The various kinds of shuffle patterns for vector queries.
509   enum ShuffleKind {
510     SK_Broadcast,       ///< Broadcast element 0 to all other elements.
511     SK_Reverse,         ///< Reverse the order of the vector.
512     SK_Alternate,       ///< Choose alternate elements from vector.
513     SK_InsertSubvector, ///< InsertSubvector. Index indicates start offset.
514     SK_ExtractSubvector,///< ExtractSubvector Index indicates start offset.
515     SK_PermuteTwoSrc,   ///< Merge elements from two source vectors into one
516                         ///< with any shuffle mask.
517     SK_PermuteSingleSrc ///< Shuffle elements of single source vector with any
518                         ///< shuffle mask.
519   };
520
521   /// \brief Additional information about an operand's possible values.
522   enum OperandValueKind {
523     OK_AnyValue,               // Operand can have any value.
524     OK_UniformValue,           // Operand is uniform (splat of a value).
525     OK_UniformConstantValue,   // Operand is uniform constant.
526     OK_NonUniformConstantValue // Operand is a non uniform constant value.
527   };
528
529   /// \brief Additional properties of an operand's values.
530   enum OperandValueProperties { OP_None = 0, OP_PowerOf2 = 1 };
531
532   /// \return The number of scalar or vector registers that the target has.
533   /// If 'Vectors' is true, it returns the number of vector registers. If it is
534   /// set to false, it returns the number of scalar registers.
535   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) const;
536
537   /// \return The width of the largest scalar or vector register type.
538   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const;
539
540   /// \return True if it should be considered for address type promotion.
541   /// \p AllowPromotionWithoutCommonHeader Set true if promoting \p I is
542   /// profitable without finding other extensions fed by the same input.
543   bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
544       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) const;
545
546   /// \return The size of a cache line in bytes.
547   unsigned getCacheLineSize() const;
548
549   /// \return How much before a load we should place the prefetch instruction.
550   /// This is currently measured in number of instructions.
551   unsigned getPrefetchDistance() const;
552
553   /// \return Some HW prefetchers can handle accesses up to a certain constant
554   /// stride.  This is the minimum stride in bytes where it makes sense to start
555   /// adding SW prefetches.  The default is 1, i.e. prefetch with any stride.
556   unsigned getMinPrefetchStride() const;
557
558   /// \return The maximum number of iterations to prefetch ahead.  If the
559   /// required number of iterations is more than this number, no prefetching is
560   /// performed.
561   unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() const;
562
563   /// \return The maximum interleave factor that any transform should try to
564   /// perform for this target. This number depends on the level of parallelism
565   /// and the number of execution units in the CPU.
566   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) const;
567
568   /// \return The expected cost of arithmetic ops, such as mul, xor, fsub, etc.
569   /// \p Args is an optional argument which holds the instruction operands  
570   /// values so the TTI can analyize those values searching for special 
571   /// cases\optimizations based on those values.
572   int getArithmeticInstrCost(
573       unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info = OK_AnyValue,
574       OperandValueKind Opd2Info = OK_AnyValue,
575       OperandValueProperties Opd1PropInfo = OP_None,
576       OperandValueProperties Opd2PropInfo = OP_None,
577       ArrayRef<const Value *> Args = ArrayRef<const Value *>()) const;
578
579   /// \return The cost of a shuffle instruction of kind Kind and of type Tp.
580   /// The index and subtype parameters are used by the subvector insertion and
581   /// extraction shuffle kinds.
582   int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index = 0,
583                      Type *SubTp = nullptr) const;
584
585   /// \return The expected cost of cast instructions, such as bitcast, trunc,
586   /// zext, etc. If there is an existing instruction that holds Opcode, it
587   /// may be passed in the 'I' parameter.
588   int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
589                        const Instruction *I = nullptr) const;
590
591   /// \return The expected cost of a sign- or zero-extended vector extract. Use
592   /// -1 to indicate that there is no information about the index value.
593   int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst, VectorType *VecTy,
594                                unsigned Index = -1) const;
595
596   /// \return The expected cost of control-flow related instructions such as
597   /// Phi, Ret, Br.
598   int getCFInstrCost(unsigned Opcode) const;
599
600   /// \returns The expected cost of compare and select instructions. If there
601   /// is an existing instruction that holds Opcode, it may be passed in the
602   /// 'I' parameter.
603   int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
604                  Type *CondTy = nullptr, const Instruction *I = nullptr) const;
605
606   /// \return The expected cost of vector Insert and Extract.
607   /// Use -1 to indicate that there is no information on the index value.
608   int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index = -1) const;
609
610   /// \return The cost of Load and Store instructions.
611   int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
612                       unsigned AddressSpace, const Instruction *I = nullptr) const;
613
614   /// \return The cost of masked Load and Store instructions.
615   int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
616                             unsigned AddressSpace) const;
617
618   /// \return The cost of Gather or Scatter operation
619   /// \p Opcode - is a type of memory access Load or Store
620   /// \p DataTy - a vector type of the data to be loaded or stored
621   /// \p Ptr - pointer [or vector of pointers] - address[es] in memory
622   /// \p VariableMask - true when the memory access is predicated with a mask
623   ///                   that is not a compile-time constant
624   /// \p Alignment - alignment of single element
625   int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy, Value *Ptr,
626                              bool VariableMask, unsigned Alignment) const;
627
628   /// \return The cost of the interleaved memory operation.
629   /// \p Opcode is the memory operation code
630   /// \p VecTy is the vector type of the interleaved access.
631   /// \p Factor is the interleave factor
632   /// \p Indices is the indices for interleaved load members (as interleaved
633   ///    load allows gaps)
634   /// \p Alignment is the alignment of the memory operation
635   /// \p AddressSpace is address space of the pointer.
636   int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy, unsigned Factor,
637                                  ArrayRef<unsigned> Indices, unsigned Alignment,
638                                  unsigned AddressSpace) const;
639
640   /// \brief Calculate the cost of performing a vector reduction.
641   ///
642   /// This is the cost of reducing the vector value of type \p Ty to a scalar
643   /// value using the operation denoted by \p Opcode. The form of the reduction
644   /// can either be a pairwise reduction or a reduction that splits the vector
645   /// at every reduction level.
646   ///
647   /// Pairwise:
648   ///  (v0, v1, v2, v3)
649   ///  ((v0+v1), (v2, v3), undef, undef)
650   /// Split:
651   ///  (v0, v1, v2, v3)
652   ///  ((v0+v2), (v1+v3), undef, undef)
653   int getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty, bool IsPairwiseForm) const;
654
655   /// \returns The cost of Intrinsic instructions. Analyses the real arguments.
656   /// Three cases are handled: 1. scalar instruction 2. vector instruction
657   /// 3. scalar instruction which is to be vectorized with VF.
658   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
659                             ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF,
660                             unsigned VF = 1) const;
661
662   /// \returns The cost of Intrinsic instructions. Types analysis only.
663   /// If ScalarizationCostPassed is UINT_MAX, the cost of scalarizing the
664   /// arguments and the return value will be computed based on types.
665   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
666                             ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
667                             unsigned ScalarizationCostPassed = UINT_MAX) const;
668
669   /// \returns The cost of Call instructions.
670   int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) const;
671
672   /// \returns The number of pieces into which the provided type must be
673   /// split during legalization. Zero is returned when the answer is unknown.
674   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) const;
675
676   /// \returns The cost of the address computation. For most targets this can be
677   /// merged into the instruction indexing mode. Some targets might want to
678   /// distinguish between address computation for memory operations on vector
679   /// types and scalar types. Such targets should override this function.
680   /// The 'SE' parameter holds pointer for the scalar evolution object which
681   /// is used in order to get the Ptr step value in case of constant stride.
682   /// The 'Ptr' parameter holds SCEV of the access pointer.
683   int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE = nullptr,
684                                 const SCEV *Ptr = nullptr) const;
685
686   /// \returns The cost, if any, of keeping values of the given types alive
687   /// over a callsite.
688   ///
689   /// Some types may require the use of register classes that do not have
690   /// any callee-saved registers, so would require a spill and fill.
691   unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) const;
692
693   /// \returns True if the intrinsic is a supported memory intrinsic.  Info
694   /// will contain additional information - whether the intrinsic may write
695   /// or read to memory, volatility and the pointer.  Info is undefined
696   /// if false is returned.
697   bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst, MemIntrinsicInfo &Info) const;
698
699   /// \returns A value which is the result of the given memory intrinsic.  New
700   /// instructions may be created to extract the result from the given intrinsic
701   /// memory operation.  Returns nullptr if the target cannot create a result
702   /// from the given intrinsic.
703   Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
704                                            Type *ExpectedType) const;
705
706   /// \returns True if the two functions have compatible attributes for inlining
707   /// purposes.
708   bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
709                            const Function *Callee) const;
710
711   /// \returns The bitwidth of the largest vector type that should be used to
712   /// load/store in the given address space.
713   unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const;
714
715   /// \returns True if the load instruction is legal to vectorize.
716   bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const;
717
718   /// \returns True if the store instruction is legal to vectorize.
719   bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const;
720
721   /// \returns True if it is legal to vectorize the given load chain.
722   bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
723                                    unsigned Alignment,
724                                    unsigned AddrSpace) const;
725
726   /// \returns True if it is legal to vectorize the given store chain.
727   bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
728                                     unsigned Alignment,
729                                     unsigned AddrSpace) const;
730
731   /// \returns The new vector factor value if the target doesn't support \p
732   /// SizeInBytes loads or has a better vector factor.
733   unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
734                                unsigned ChainSizeInBytes,
735                                VectorType *VecTy) const;
736
737   /// \returns The new vector factor value if the target doesn't support \p
738   /// SizeInBytes stores or has a better vector factor.
739   unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
740                                 unsigned ChainSizeInBytes,
741                                 VectorType *VecTy) const;
742
743   /// @}
744
745 private:
746   /// \brief The abstract base class used to type erase specific TTI
747   /// implementations.
748   class Concept;
749
750   /// \brief The template model for the base class which wraps a concrete
751   /// implementation in a type erased interface.
752   template <typename T> class Model;
753
754   std::unique_ptr<Concept> TTIImpl;
755 };
756
757 class TargetTransformInfo::Concept {
758 public:
759   virtual ~Concept() = 0;
760   virtual const DataLayout &getDataLayout() const = 0;
761   virtual int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) = 0;
762   virtual int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
763                          ArrayRef<const Value *> Operands) = 0;
764   virtual int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs) = 0;
765   virtual int getCallCost(const Function *F, int NumArgs) = 0;
766   virtual int getCallCost(const Function *F,
767                           ArrayRef<const Value *> Arguments) = 0;
768   virtual unsigned getInliningThresholdMultiplier() = 0;
769   virtual int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
770                                ArrayRef<Type *> ParamTys) = 0;
771   virtual int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
772                                ArrayRef<const Value *> Arguments) = 0;
773   virtual unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
774                                                     unsigned &JTSize) = 0;
775   virtual int getUserCost(const User *U) = 0;
776   virtual bool hasBranchDivergence() = 0;
777   virtual bool isSourceOfDivergence(const Value *V) = 0;
778   virtual unsigned getFlatAddressSpace() = 0;
779   virtual bool isLoweredToCall(const Function *F) = 0;
780   virtual void getUnrollingPreferences(Loop *L, UnrollingPreferences &UP) = 0;
781   virtual bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) = 0;
782   virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) = 0;
783   virtual bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
784                                      int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg,
785                                      int64_t Scale,
786                                      unsigned AddrSpace) = 0;
787   virtual bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) = 0;
788   virtual bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) = 0;
789   virtual bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) = 0;
790   virtual bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) = 0;
791   virtual int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
792                                    int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg,
793                                    int64_t Scale, unsigned AddrSpace) = 0;
794   virtual bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) = 0;
795   virtual bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) = 0;
796   virtual bool isProfitableToHoist(Instruction *I) = 0;
797   virtual bool isTypeLegal(Type *Ty) = 0;
798   virtual unsigned getJumpBufAlignment() = 0;
799   virtual unsigned getJumpBufSize() = 0;
800   virtual bool shouldBuildLookupTables() = 0;
801   virtual bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) = 0;
802   virtual unsigned
803   getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) = 0;
804   virtual unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
805                                                     unsigned VF) = 0;
806   virtual bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() = 0;
807   virtual bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) = 0;
808   virtual bool enableInterleavedAccessVectorization() = 0;
809   virtual bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() = 0;
810   virtual bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
811                                               unsigned BitWidth,
812                                               unsigned AddressSpace,
813                                               unsigned Alignment,
814                                               bool *Fast) = 0;
815   virtual PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) = 0;
816   virtual bool haveFastSqrt(Type *Ty) = 0;
817   virtual int getFPOpCost(Type *Ty) = 0;
818   virtual int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
819                                     Type *Ty) = 0;
820   virtual int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) = 0;
821   virtual int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
822                             Type *Ty) = 0;
823   virtual int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
824                             Type *Ty) = 0;
825   virtual unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) = 0;
826   virtual unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) = 0;
827   virtual bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
828       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) = 0;
829   virtual unsigned getCacheLineSize() = 0;
830   virtual unsigned getPrefetchDistance() = 0;
831   virtual unsigned getMinPrefetchStride() = 0;
832   virtual unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() = 0;
833   virtual unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) = 0;
834   virtual unsigned
835   getArithmeticInstrCost(unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info,
836                          OperandValueKind Opd2Info,
837                          OperandValueProperties Opd1PropInfo,
838                          OperandValueProperties Opd2PropInfo,
839                          ArrayRef<const Value *> Args) = 0;
840   virtual int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
841                              Type *SubTp) = 0;
842   virtual int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
843                                const Instruction *I) = 0;
844   virtual int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
845                                        VectorType *VecTy, unsigned Index) = 0;
846   virtual int getCFInstrCost(unsigned Opcode) = 0;
847   virtual int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
848                                 Type *CondTy, const Instruction *I) = 0;
849   virtual int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val,
850                                  unsigned Index) = 0;
851   virtual int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
852                               unsigned AddressSpace, const Instruction *I) = 0;
853   virtual int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
854                                     unsigned Alignment,
855                                     unsigned AddressSpace) = 0;
856   virtual int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy,
857                                      Value *Ptr, bool VariableMask,
858                                      unsigned Alignment) = 0;
859   virtual int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
860                                          unsigned Factor,
861                                          ArrayRef<unsigned> Indices,
862                                          unsigned Alignment,
863                                          unsigned AddressSpace) = 0;
864   virtual int getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty,
865                                bool IsPairwiseForm) = 0;
866   virtual int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
867                       ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
868                       unsigned ScalarizationCostPassed) = 0;
869   virtual int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
870          ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF, unsigned VF) = 0;
871   virtual int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy,
872                                ArrayRef<Type *> Tys) = 0;
873   virtual unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) = 0;
874   virtual int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE,
875                                         const SCEV *Ptr) = 0;
876   virtual unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) = 0;
877   virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
878                                   MemIntrinsicInfo &Info) = 0;
879   virtual Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
880                                                    Type *ExpectedType) = 0;
881   virtual bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
882                                    const Function *Callee) const = 0;
883   virtual unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const = 0;
884   virtual bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const = 0;
885   virtual bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const = 0;
886   virtual bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
887                                            unsigned Alignment,
888                                            unsigned AddrSpace) const = 0;
889   virtual bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
890                                             unsigned Alignment,
891                                             unsigned AddrSpace) const = 0;
892   virtual unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
893                                        unsigned ChainSizeInBytes,
894                                        VectorType *VecTy) const = 0;
895   virtual unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
896                                         unsigned ChainSizeInBytes,
897                                         VectorType *VecTy) const = 0;
898 };
899
900 template <typename T>
901 class TargetTransformInfo::Model final : public TargetTransformInfo::Concept {
902   T Impl;
903
904 public:
905   Model(T Impl) : Impl(std::move(Impl)) {}
906   ~Model() override {}
907
908   const DataLayout &getDataLayout() const override {
909     return Impl.getDataLayout();
910   }
911
912   int getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) override {
913     return Impl.getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
914   }
915   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
916                  ArrayRef<const Value *> Operands) override {
917     return Impl.getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands);
918   }
919   int getCallCost(FunctionType *FTy, int NumArgs) override {
920     return Impl.getCallCost(FTy, NumArgs);
921   }
922   int getCallCost(const Function *F, int NumArgs) override {
923     return Impl.getCallCost(F, NumArgs);
924   }
925   int getCallCost(const Function *F,
926                   ArrayRef<const Value *> Arguments) override {
927     return Impl.getCallCost(F, Arguments);
928   }
929   unsigned getInliningThresholdMultiplier() override {
930     return Impl.getInliningThresholdMultiplier();
931   }
932   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
933                        ArrayRef<Type *> ParamTys) override {
934     return Impl.getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
935   }
936   int getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
937                        ArrayRef<const Value *> Arguments) override {
938     return Impl.getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
939   }
940   int getUserCost(const User *U) override { return Impl.getUserCost(U); }
941   bool hasBranchDivergence() override { return Impl.hasBranchDivergence(); }
942   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) override {
943     return Impl.isSourceOfDivergence(V);
944   }
945
946   unsigned getFlatAddressSpace() override {
947     return Impl.getFlatAddressSpace();
948   }
949
950   bool isLoweredToCall(const Function *F) override {
951     return Impl.isLoweredToCall(F);
952   }
953   void getUnrollingPreferences(Loop *L, UnrollingPreferences &UP) override {
954     return Impl.getUnrollingPreferences(L, UP);
955   }
956   bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) override {
957     return Impl.isLegalAddImmediate(Imm);
958   }
959   bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) override {
960     return Impl.isLegalICmpImmediate(Imm);
961   }
962   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
963                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
964                              unsigned AddrSpace) override {
965     return Impl.isLegalAddressingMode(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
966                                       Scale, AddrSpace);
967   }
968   bool isLegalMaskedStore(Type *DataType) override {
969     return Impl.isLegalMaskedStore(DataType);
970   }
971   bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType) override {
972     return Impl.isLegalMaskedLoad(DataType);
973   }
974   bool isLegalMaskedScatter(Type *DataType) override {
975     return Impl.isLegalMaskedScatter(DataType);
976   }
977   bool isLegalMaskedGather(Type *DataType) override {
978     return Impl.isLegalMaskedGather(DataType);
979   }
980   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
981                            bool HasBaseReg, int64_t Scale,
982                            unsigned AddrSpace) override {
983     return Impl.getScalingFactorCost(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
984                                      Scale, AddrSpace);
985   }
986   bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) override {
987     return Impl.isFoldableMemAccessOffset(I, Offset);
988   }
989   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) override {
990     return Impl.isTruncateFree(Ty1, Ty2);
991   }
992   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) override {
993     return Impl.isProfitableToHoist(I);
994   }
995   bool isTypeLegal(Type *Ty) override { return Impl.isTypeLegal(Ty); }
996   unsigned getJumpBufAlignment() override { return Impl.getJumpBufAlignment(); }
997   unsigned getJumpBufSize() override { return Impl.getJumpBufSize(); }
998   bool shouldBuildLookupTables() override {
999     return Impl.shouldBuildLookupTables();
1000   }
1001   bool shouldBuildLookupTablesForConstant(Constant *C) override {
1002     return Impl.shouldBuildLookupTablesForConstant(C);
1003   }
1004   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert,
1005                                     bool Extract) override {
1006     return Impl.getScalarizationOverhead(Ty, Insert, Extract);
1007   }
1008   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
1009                                             unsigned VF) override {
1010     return Impl.getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
1011   }
1012
1013   bool supportsEfficientVectorElementLoadStore() override {
1014     return Impl.supportsEfficientVectorElementLoadStore();
1015   }
1016
1017   bool enableAggressiveInterleaving(bool LoopHasReductions) override {
1018     return Impl.enableAggressiveInterleaving(LoopHasReductions);
1019   }
1020   bool enableInterleavedAccessVectorization() override {
1021     return Impl.enableInterleavedAccessVectorization();
1022   }
1023   bool isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() override {
1024     return Impl.isFPVectorizationPotentiallyUnsafe();
1025   }
1026   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
1027                                       unsigned BitWidth, unsigned AddressSpace,
1028                                       unsigned Alignment, bool *Fast) override {
1029     return Impl.allowsMisalignedMemoryAccesses(Context, BitWidth, AddressSpace,
1030                                                Alignment, Fast);
1031   }
1032   PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) override {
1033     return Impl.getPopcntSupport(IntTyWidthInBit);
1034   }
1035   bool haveFastSqrt(Type *Ty) override { return Impl.haveFastSqrt(Ty); }
1036
1037   int getFPOpCost(Type *Ty) override { return Impl.getFPOpCost(Ty); }
1038
1039   int getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1040                             Type *Ty) override {
1041     return Impl.getIntImmCodeSizeCost(Opc, Idx, Imm, Ty);
1042   }
1043   int getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) override {
1044     return Impl.getIntImmCost(Imm, Ty);
1045   }
1046   int getIntImmCost(unsigned Opc, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1047                     Type *Ty) override {
1048     return Impl.getIntImmCost(Opc, Idx, Imm, Ty);
1049   }
1050   int getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
1051                     Type *Ty) override {
1052     return Impl.getIntImmCost(IID, Idx, Imm, Ty);
1053   }
1054   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) override {
1055     return Impl.getNumberOfRegisters(Vector);
1056   }
1057   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) override {
1058     return Impl.getRegisterBitWidth(Vector);
1059   }
1060   bool shouldConsiderAddressTypePromotion(
1061       const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) override {
1062     return Impl.shouldConsiderAddressTypePromotion(
1063         I, AllowPromotionWithoutCommonHeader);
1064   }
1065   unsigned getCacheLineSize() override {
1066     return Impl.getCacheLineSize();
1067   }
1068   unsigned getPrefetchDistance() override { return Impl.getPrefetchDistance(); }
1069   unsigned getMinPrefetchStride() override {
1070     return Impl.getMinPrefetchStride();
1071   }
1072   unsigned getMaxPrefetchIterationsAhead() override {
1073     return Impl.getMaxPrefetchIterationsAhead();
1074   }
1075   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) override {
1076     return Impl.getMaxInterleaveFactor(VF);
1077   }
1078   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
1079                                             unsigned &JTSize) override {
1080     return Impl.getEstimatedNumberOfCaseClusters(SI, JTSize);
1081   }
1082   unsigned
1083   getArithmeticInstrCost(unsigned Opcode, Type *Ty, OperandValueKind Opd1Info,
1084                          OperandValueKind Opd2Info,
1085                          OperandValueProperties Opd1PropInfo,
1086                          OperandValueProperties Opd2PropInfo,
1087                          ArrayRef<const Value *> Args) override {
1088     return Impl.getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty, Opd1Info, Opd2Info,
1089                                        Opd1PropInfo, Opd2PropInfo, Args);
1090   }
1091   int getShuffleCost(ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
1092                      Type *SubTp) override {
1093     return Impl.getShuffleCost(Kind, Tp, Index, SubTp);
1094   }
1095   int getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
1096                        const Instruction *I) override {
1097     return Impl.getCastInstrCost(Opcode, Dst, Src, I);
1098   }
1099   int getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst, VectorType *VecTy,
1100                                unsigned Index) override {
1101     return Impl.getExtractWithExtendCost(Opcode, Dst, VecTy, Index);
1102   }
1103   int getCFInstrCost(unsigned Opcode) override {
1104     return Impl.getCFInstrCost(Opcode);
1105   }
1106   int getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy,
1107                          const Instruction *I) override {
1108     return Impl.getCmpSelInstrCost(Opcode, ValTy, CondTy, I);
1109   }
1110   int getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) override {
1111     return Impl.getVectorInstrCost(Opcode, Val, Index);
1112   }
1113   int getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
1114                       unsigned AddressSpace, const Instruction *I) override {
1115     return Impl.getMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace, I);
1116   }
1117   int getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
1118                             unsigned AddressSpace) override {
1119     return Impl.getMaskedMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace);
1120   }
1121   int getGatherScatterOpCost(unsigned Opcode, Type *DataTy,
1122                              Value *Ptr, bool VariableMask,
1123                              unsigned Alignment) override {
1124     return Impl.getGatherScatterOpCost(Opcode, DataTy, Ptr, VariableMask,
1125                                        Alignment);
1126   }
1127   int getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy, unsigned Factor,
1128                                  ArrayRef<unsigned> Indices, unsigned Alignment,
1129                                  unsigned AddressSpace) override {
1130     return Impl.getInterleavedMemoryOpCost(Opcode, VecTy, Factor, Indices,
1131                                            Alignment, AddressSpace);
1132   }
1133   int getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty,
1134                        bool IsPairwiseForm) override {
1135     return Impl.getReductionCost(Opcode, Ty, IsPairwiseForm);
1136   }
1137   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys,
1138                FastMathFlags FMF, unsigned ScalarizationCostPassed) override {
1139     return Impl.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Tys, FMF,
1140                                       ScalarizationCostPassed);
1141   }
1142   int getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID ID, Type *RetTy,
1143        ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF, unsigned VF) override {
1144     return Impl.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Args, FMF, VF);
1145   }
1146   int getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy,
1147                        ArrayRef<Type *> Tys) override {
1148     return Impl.getCallInstrCost(F, RetTy, Tys);
1149   }
1150   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) override {
1151     return Impl.getNumberOfParts(Tp);
1152   }
1153   int getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *SE,
1154                                 const SCEV *Ptr) override {
1155     return Impl.getAddressComputationCost(Ty, SE, Ptr);
1156   }
1157   unsigned getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) override {
1158     return Impl.getCostOfKeepingLiveOverCall(Tys);
1159   }
1160   bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1161                           MemIntrinsicInfo &Info) override {
1162     return Impl.getTgtMemIntrinsic(Inst, Info);
1163   }
1164   Value *getOrCreateResultFromMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
1165                                            Type *ExpectedType) override {
1166     return Impl.getOrCreateResultFromMemIntrinsic(Inst, ExpectedType);
1167   }
1168   bool areInlineCompatible(const Function *Caller,
1169                            const Function *Callee) const override {
1170     return Impl.areInlineCompatible(Caller, Callee);
1171   }
1172   unsigned getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AddrSpace) const override {
1173     return Impl.getLoadStoreVecRegBitWidth(AddrSpace);
1174   }
1175   bool isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const override {
1176     return Impl.isLegalToVectorizeLoad(LI);
1177   }
1178   bool isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const override {
1179     return Impl.isLegalToVectorizeStore(SI);
1180   }
1181   bool isLegalToVectorizeLoadChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1182                                    unsigned Alignment,
1183                                    unsigned AddrSpace) const override {
1184     return Impl.isLegalToVectorizeLoadChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
1185                                             AddrSpace);
1186   }
1187   bool isLegalToVectorizeStoreChain(unsigned ChainSizeInBytes,
1188                                     unsigned Alignment,
1189                                     unsigned AddrSpace) const override {
1190     return Impl.isLegalToVectorizeStoreChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
1191                                              AddrSpace);
1192   }
1193   unsigned getLoadVectorFactor(unsigned VF, unsigned LoadSize,
1194                                unsigned ChainSizeInBytes,
1195                                VectorType *VecTy) const override {
1196     return Impl.getLoadVectorFactor(VF, LoadSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
1197   }
1198   unsigned getStoreVectorFactor(unsigned VF, unsigned StoreSize,
1199                                 unsigned ChainSizeInBytes,
1200                                 VectorType *VecTy) const override {
1201     return Impl.getStoreVectorFactor(VF, StoreSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
1202   }
1203 };
1204
1205 template <typename T>
1206 TargetTransformInfo::TargetTransformInfo(T Impl)
1207     : TTIImpl(new Model<T>(Impl)) {}
1208
1209 /// \brief Analysis pass providing the \c TargetTransformInfo.
1210 ///
1211 /// The core idea of the TargetIRAnalysis is to expose an interface through
1212 /// which LLVM targets can analyze and provide information about the middle
1213 /// end's target-independent IR. This supports use cases such as target-aware
1214 /// cost modeling of IR constructs.
1215 ///
1216 /// This is a function analysis because much of the cost modeling for targets
1217 /// is done in a subtarget specific way and LLVM supports compiling different
1218 /// functions targeting different subtargets in order to support runtime
1219 /// dispatch according to the observed subtarget.
1220 class TargetIRAnalysis : public AnalysisInfoMixin<TargetIRAnalysis> {
1221 public:
1222   typedef TargetTransformInfo Result;
1223
1224   /// \brief Default construct a target IR analysis.
1225   ///
1226   /// This will use the module's datalayout to construct a baseline
1227   /// conservative TTI result.
1228   TargetIRAnalysis();
1229
1230   /// \brief Construct an IR analysis pass around a target-provide callback.
1231   ///
1232   /// The callback will be called with a particular function for which the TTI
1233   /// is needed and must return a TTI object for that function.
1234   TargetIRAnalysis(std::function<Result(const Function &)> TTICallback);
1235
1236   // Value semantics. We spell out the constructors for MSVC.
1237   TargetIRAnalysis(const TargetIRAnalysis &Arg)
1238       : TTICallback(Arg.TTICallback) {}
1239   TargetIRAnalysis(TargetIRAnalysis &&Arg)
1240       : TTICallback(std::move(Arg.TTICallback)) {}
1241   TargetIRAnalysis &operator=(const TargetIRAnalysis &RHS) {
1242     TTICallback = RHS.TTICallback;
1243     return *this;
1244   }
1245   TargetIRAnalysis &operator=(TargetIRAnalysis &&RHS) {
1246     TTICallback = std::move(RHS.TTICallback);
1247     return *this;
1248   }
1249
1250   Result run(const Function &F, FunctionAnalysisManager &);
1251
1252 private:
1253   friend AnalysisInfoMixin<TargetIRAnalysis>;
1254   static AnalysisKey Key;
1255
1256   /// \brief The callback used to produce a result.
1257   ///
1258   /// We use a completely opaque callback so that targets can provide whatever
1259   /// mechanism they desire for constructing the TTI for a given function.
1260   ///
1261   /// FIXME: Should we really use std::function? It's relatively inefficient.
1262   /// It might be possible to arrange for even stateful callbacks to outlive
1263   /// the analysis and thus use a function_ref which would be lighter weight.
1264   /// This may also be less error prone as the callback is likely to reference
1265   /// the external TargetMachine, and that reference needs to never dangle.
1266   std::function<Result(const Function &)> TTICallback;
1267
1268   /// \brief Helper function used as the callback in the default constructor.
1269   static Result getDefaultTTI(const Function &F);
1270 };
1271
1272 /// \brief Wrapper pass for TargetTransformInfo.
1273 ///
1274 /// This pass can be constructed from a TTI object which it stores internally
1275 /// and is queried by passes.
1276 class TargetTransformInfoWrapperPass : public ImmutablePass {
1277   TargetIRAnalysis TIRA;
1278   Optional<TargetTransformInfo> TTI;
1279
1280   virtual void anchor();
1281
1282 public:
1283   static char ID;
1284
1285   /// \brief We must provide a default constructor for the pass but it should
1286   /// never be used.
1287   ///
1288   /// Use the constructor below or call one of the creation routines.
1289   TargetTransformInfoWrapperPass();
1290
1291   explicit TargetTransformInfoWrapperPass(TargetIRAnalysis TIRA);
1292
1293   TargetTransformInfo &getTTI(const Function &F);
1294 };
1295
1296 /// \brief Create an analysis pass wrapper around a TTI object.
1297 ///
1298 /// This analysis pass just holds the TTI instance and makes it available to
1299 /// clients.
1300 ImmutablePass *createTargetTransformInfoWrapperPass(TargetIRAnalysis TIRA);
1301
1302 } // End llvm namespace
1303
1304 #endif