contrib/llvm/include/llvm/CodeGen/BasicTTIImpl.h

   1 //===- BasicTTIImpl.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 file provides a helper that implements much of the TTI interface in
  11 /// terms of the target-independent code generator and TargetLowering
  12 /// interfaces.
  13 ///
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef LLVM_CODEGEN_BASICTTIIMPL_H
  17 #define LLVM_CODEGEN_BASICTTIIMPL_H
  18
  19 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  20 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfoImpl.h"
  21 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  24 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  25
  26 namespace llvm {
  27
  28 extern cl::opt<unsigned> PartialUnrollingThreshold;
  29
  30 /// \brief Base class which can be used to help build a TTI implementation.
  31 ///
  32 /// This class provides as much implementation of the TTI interface as is
  33 /// possible using the target independent parts of the code generator.
  34 ///
  35 /// In order to subclass it, your class must implement a getST() method to
  36 /// return the subtarget, and a getTLI() method to return the target lowering.
  37 /// We need these methods implemented in the derived class so that this class
  38 /// doesn't have to duplicate storage for them.
  39 template <typename T>
  40 class BasicTTIImplBase : public TargetTransformInfoImplCRTPBase<T> {
  41 private:
  42   typedef TargetTransformInfoImplCRTPBase<T> BaseT;
  43   typedef TargetTransformInfo TTI;
  44
  45   /// Estimate a cost of shuffle as a sequence of extract and insert
  46   /// operations.
  47   unsigned getPermuteShuffleOverhead(Type *Ty) {
  48     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only shuffle vectors");
  49     unsigned Cost = 0;
  50     // Shuffle cost is equal to the cost of extracting element from its argument
  51     // plus the cost of inserting them onto the result vector.
  52
  53     // e.g. <4 x float> has a mask of <0,5,2,7> i.e we need to extract from
  54     // index 0 of first vector, index 1 of second vector,index 2 of first
  55     // vector and finally index 3 of second vector and insert them at index
  56     // <0,1,2,3> of result vector.
  57     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
  58       Cost += static_cast<T *>(this)
  59                   ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
  60       Cost += static_cast<T *>(this)
  61                   ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
  62     }
  63     return Cost;
  64   }
  65
  66   /// \brief Local query method delegates up to T which *must* implement this!
  67   const TargetSubtargetInfo *getST() const {
  68     return static_cast<const T *>(this)->getST();
  69   }
  70
  71   /// \brief Local query method delegates up to T which *must* implement this!
  72   const TargetLoweringBase *getTLI() const {
  73     return static_cast<const T *>(this)->getTLI();
  74   }
  75
  76 protected:
  77   explicit BasicTTIImplBase(const TargetMachine *TM, const DataLayout &DL)
  78       : BaseT(DL) {}
  79
  80   using TargetTransformInfoImplBase::DL;
  81
  82 public:
  83   /// \name Scalar TTI Implementations
  84   /// @{
  85   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
  86                                       unsigned BitWidth, unsigned AddressSpace,
  87                                       unsigned Alignment, bool *Fast) const {
  88     EVT E = EVT::getIntegerVT(Context, BitWidth);
  89     return getTLI()->allowsMisalignedMemoryAccesses(E, AddressSpace, Alignment, Fast);
  90   }
  91
  92   bool hasBranchDivergence() { return false; }
  93
  94   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) { return false; }
  95
  96   unsigned getFlatAddressSpace() {
  97     // Return an invalid address space.
  98     return -1;
  99   }
 100
 101   bool isLegalAddImmediate(int64_t imm) {
 102     return getTLI()->isLegalAddImmediate(imm);
 103   }
 104
 105   bool isLegalICmpImmediate(int64_t imm) {
 106     return getTLI()->isLegalICmpImmediate(imm);
 107   }
 108
 109   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 110                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 111                              unsigned AddrSpace) {
 112     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
 113     AM.BaseGV = BaseGV;
 114     AM.BaseOffs = BaseOffset;
 115     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
 116     AM.Scale = Scale;
 117     return getTLI()->isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AddrSpace);
 118   }
 119
 120   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 121                            bool HasBaseReg, int64_t Scale, unsigned AddrSpace) {
 122     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
 123     AM.BaseGV = BaseGV;
 124     AM.BaseOffs = BaseOffset;
 125     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
 126     AM.Scale = Scale;
 127     return getTLI()->getScalingFactorCost(DL, AM, Ty, AddrSpace);
 128   }
 129
 130   bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) {
 131     return getTLI()->isFoldableMemAccessOffset(I, Offset);
 132   }
 133
 134   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) {
 135     return getTLI()->isTruncateFree(Ty1, Ty2);
 136   }
 137
 138   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) {
 139     return getTLI()->isProfitableToHoist(I);
 140   }
 141
 142   bool isTypeLegal(Type *Ty) {
 143     EVT VT = getTLI()->getValueType(DL, Ty);
 144     return getTLI()->isTypeLegal(VT);
 145   }
 146
 147   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 148                  ArrayRef<const Value *> Operands) {
 149     return BaseT::getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands);
 150   }
 151
 152   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 153                             ArrayRef<const Value *> Arguments) {
 154     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
 155   }
 156
 157   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 158                             ArrayRef<Type *> ParamTys) {
 159     if (IID == Intrinsic::cttz) {
 160       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCttz())
 161         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 162       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 163     }
 164
 165     if (IID == Intrinsic::ctlz) {
 166       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCtlz())
 167         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 168       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 169     }
 170
 171     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
 172   }
 173
 174   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
 175                                             unsigned &JumpTableSize) {
 176     /// Try to find the estimated number of clusters. Note that the number of
 177     /// clusters identified in this function could be different from the actural
 178     /// numbers found in lowering. This function ignore switches that are
 179     /// lowered with a mix of jump table / bit test / BTree. This function was
 180     /// initially intended to be used when estimating the cost of switch in
 181     /// inline cost heuristic, but it's a generic cost model to be used in other
 182     /// places (e.g., in loop unrolling).
 183     unsigned N = SI.getNumCases();
 184     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 185     const DataLayout &DL = this->getDataLayout();
 186
 187     JumpTableSize = 0;
 188     bool IsJTAllowed = TLI->areJTsAllowed(SI.getParent()->getParent());
 189
 190     // Early exit if both a jump table and bit test are not allowed.
 191     if (N < 1 || (!IsJTAllowed && DL.getPointerSizeInBits() < N))
 192       return N;
 193
 194     APInt MaxCaseVal = SI.case_begin()->getCaseValue()->getValue();
 195     APInt MinCaseVal = MaxCaseVal;
 196     for (auto CI : SI.cases()) {
 197       const APInt &CaseVal = CI.getCaseValue()->getValue();
 198       if (CaseVal.sgt(MaxCaseVal))
 199         MaxCaseVal = CaseVal;
 200       if (CaseVal.slt(MinCaseVal))
 201         MinCaseVal = CaseVal;
 202     }
 203
 204     // Check if suitable for a bit test
 205     if (N <= DL.getPointerSizeInBits()) {
 206       SmallPtrSet<const BasicBlock *, 4> Dests;
 207       for (auto I : SI.cases())
 208         Dests.insert(I.getCaseSuccessor());
 209
 210       if (TLI->isSuitableForBitTests(Dests.size(), N, MinCaseVal, MaxCaseVal,
 211                                      DL))
 212         return 1;
 213     }
 214
 215     // Check if suitable for a jump table.
 216     if (IsJTAllowed) {
 217       if (N < 2 || N < TLI->getMinimumJumpTableEntries())
 218         return N;
 219       uint64_t Range =
 220           (MaxCaseVal - MinCaseVal).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
 221       // Check whether a range of clusters is dense enough for a jump table
 222       if (TLI->isSuitableForJumpTable(&SI, N, Range)) {
 223         JumpTableSize = Range;
 224         return 1;
 225       }
 226     }
 227     return N;
 228   }
 229
 230   unsigned getJumpBufAlignment() { return getTLI()->getJumpBufAlignment(); }
 231
 232   unsigned getJumpBufSize() { return getTLI()->getJumpBufSize(); }
 233
 234   bool shouldBuildLookupTables() {
 235     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 236     return TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
 237            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
 238   }
 239
 240   bool haveFastSqrt(Type *Ty) {
 241     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 242     EVT VT = TLI->getValueType(DL, Ty);
 243     return TLI->isTypeLegal(VT) &&
 244            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::FSQRT, VT);
 245   }
 246
 247   unsigned getFPOpCost(Type *Ty) {
 248     // By default, FP instructions are no more expensive since they are
 249     // implemented in HW.  Target specific TTI can override this.
 250     return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 251   }
 252
 253   unsigned getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) {
 254     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 255     switch (Opcode) {
 256     default: break;
 257     case Instruction::Trunc: {
 258       if (TLI->isTruncateFree(OpTy, Ty))
 259         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 260       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 261     }
 262     case Instruction::ZExt: {
 263       if (TLI->isZExtFree(OpTy, Ty))
 264         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 265       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 266     }
 267     }
 268
 269     return BaseT::getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
 270   }
 271
 272   unsigned getInliningThresholdMultiplier() { return 1; }
 273
 274   void getUnrollingPreferences(Loop *L, TTI::UnrollingPreferences &UP) {
 275     // This unrolling functionality is target independent, but to provide some
 276     // motivation for its intended use, for x86:
 277
 278     // According to the Intel 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference
 279     // Manual, Intel Core models and later have a loop stream detector (and
 280     // associated uop queue) that can benefit from partial unrolling.
 281     // The relevant requirements are:
 282     //  - The loop must have no more than 4 (8 for Nehalem and later) branches
 283     //    taken, and none of them may be calls.
 284     //  - The loop can have no more than 18 (28 for Nehalem and later) uops.
 285
 286     // According to the Software Optimization Guide for AMD Family 15h
 287     // Processors, models 30h-4fh (Steamroller and later) have a loop predictor
 288     // and loop buffer which can benefit from partial unrolling.
 289     // The relevant requirements are:
 290     //  - The loop must have fewer than 16 branches
 291     //  - The loop must have less than 40 uops in all executed loop branches
 292
 293     // The number of taken branches in a loop is hard to estimate here, and
 294     // benchmarking has revealed that it is better not to be conservative when
 295     // estimating the branch count. As a result, we'll ignore the branch limits
 296     // until someone finds a case where it matters in practice.
 297
 298     unsigned MaxOps;
 299     const TargetSubtargetInfo *ST = getST();
 300     if (PartialUnrollingThreshold.getNumOccurrences() > 0)
 301       MaxOps = PartialUnrollingThreshold;
 302     else if (ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize > 0)
 303       MaxOps = ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize;
 304     else
 305       return;
 306
 307     // Scan the loop: don't unroll loops with calls.
 308     for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end(); I != E;
 309          ++I) {
 310       BasicBlock *BB = *I;
 311
 312       for (BasicBlock::iterator J = BB->begin(), JE = BB->end(); J != JE; ++J)
 313         if (isa<CallInst>(J) || isa<InvokeInst>(J)) {
 314           ImmutableCallSite CS(&*J);
 315           if (const Function *F = CS.getCalledFunction()) {
 316             if (!static_cast<T *>(this)->isLoweredToCall(F))
 317               continue;
 318           }
 319
 320           return;
 321         }
 322     }
 323
 324     // Enable runtime and partial unrolling up to the specified size.
 325     // Enable using trip count upper bound to unroll loops.
 326     UP.Partial = UP.Runtime = UP.UpperBound = true;
 327     UP.PartialThreshold = MaxOps;
 328
 329     // Avoid unrolling when optimizing for size.
 330     UP.OptSizeThreshold = 0;
 331     UP.PartialOptSizeThreshold = 0;
 332
 333     // Set number of instructions optimized when "back edge"
 334     // becomes "fall through" to default value of 2.
 335     UP.BEInsns = 2;
 336   }
 337
 338   /// @}
 339
 340   /// \name Vector TTI Implementations
 341   /// @{
 342
 343   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) { return Vector ? 0 : 1; }
 344
 345   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) { return 32; }
 346
 347   /// Estimate the overhead of scalarizing an instruction. Insert and Extract
 348   /// are set if the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
 349   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) {
 350     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
 351     unsigned Cost = 0;
 352
 353     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
 354       if (Insert)
 355         Cost += static_cast<T *>(this)
 356                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
 357       if (Extract)
 358         Cost += static_cast<T *>(this)
 359                     ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
 360     }
 361
 362     return Cost;
 363   }
 364
 365   /// Estimate the overhead of scalarizing an instructions unique
 366   /// non-constant operands. The types of the arguments are ordinarily
 367   /// scalar, in which case the costs are multiplied with VF.
 368   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
 369                                             unsigned VF) {
 370     unsigned Cost = 0;
 371     SmallPtrSet<const Value*, 4> UniqueOperands;
 372     for (const Value *A : Args) {
 373       if (!isa<Constant>(A) && UniqueOperands.insert(A).second) {
 374         Type *VecTy = nullptr;
 375         if (A->getType()->isVectorTy()) {
 376           VecTy = A->getType();
 377           // If A is a vector operand, VF should be 1 or correspond to A.
 378           assert ((VF == 1 || VF == VecTy->getVectorNumElements()) &&
 379                   "Vector argument does not match VF");
 380         }
 381         else
 382           VecTy = VectorType::get(A->getType(), VF);
 383
 384         Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 385       }
 386     }
 387
 388     return Cost;
 389   }
 390
 391   unsigned getScalarizationOverhead(Type *VecTy, ArrayRef<const Value *> Args) {
 392     assert (VecTy->isVectorTy());
 393
 394     unsigned Cost = 0;
 395
 396     Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, true, false);
 397     if (!Args.empty())
 398       Cost += getOperandsScalarizationOverhead(Args,
 399                                                VecTy->getVectorNumElements());
 400     else
 401       // When no information on arguments is provided, we add the cost
 402       // associated with one argument as a heuristic.
 403       Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 404
 405     return Cost;
 406   }
 407
 408   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) { return 1; }
 409
 410   unsigned getArithmeticInstrCost(
 411       unsigned Opcode, Type *Ty,
 412       TTI::OperandValueKind Opd1Info = TTI::OK_AnyValue,
 413       TTI::OperandValueKind Opd2Info = TTI::OK_AnyValue,
 414       TTI::OperandValueProperties Opd1PropInfo = TTI::OP_None,
 415       TTI::OperandValueProperties Opd2PropInfo = TTI::OP_None,
 416       ArrayRef<const Value *> Args = ArrayRef<const Value *>()) {
 417     // Check if any of the operands are vector operands.
 418     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 419     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 420     assert(ISD && "Invalid opcode");
 421
 422     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
 423
 424     bool IsFloat = Ty->getScalarType()->isFloatingPointTy();
 425     // Assume that floating point arithmetic operations cost twice as much as
 426     // integer operations.
 427     unsigned OpCost = (IsFloat ? 2 : 1);
 428
 429     if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
 430       // The operation is legal. Assume it costs 1.
 431       // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
 432       return LT.first * OpCost;
 433     }
 434
 435     if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 436       // If the operation is custom lowered, then assume that the code is twice
 437       // as expensive.
 438       return LT.first * 2 * OpCost;
 439     }
 440
 441     // Else, assume that we need to scalarize this op.
 442     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 443     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 444     if (Ty->isVectorTy()) {
 445       unsigned Num = Ty->getVectorNumElements();
 446       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)
 447                           ->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty->getScalarType());
 448       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 449       // inserting and extracting the values.
 450       return getScalarizationOverhead(Ty, Args) + Num * Cost;
 451     }
 452
 453     // We don't know anything about this scalar instruction.
 454     return OpCost;
 455   }
 456
 457   unsigned getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
 458                           Type *SubTp) {
 459     if (Kind == TTI::SK_Alternate || Kind == TTI::SK_PermuteTwoSrc ||
 460         Kind == TTI::SK_PermuteSingleSrc) {
 461       return getPermuteShuffleOverhead(Tp);
 462     }
 463     return 1;
 464   }
 465
 466   unsigned getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
 467                             const Instruction *I = nullptr) {
 468     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 469     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 470     assert(ISD && "Invalid opcode");
 471     std::pair<unsigned, MVT> SrcLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 472     std::pair<unsigned, MVT> DstLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
 473
 474     // Check for NOOP conversions.
 475     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 476         SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 477
 478       // Bitcast between types that are legalized to the same type are free.
 479       if (Opcode == Instruction::BitCast || Opcode == Instruction::Trunc)
 480         return 0;
 481     }
 482
 483     if (Opcode == Instruction::Trunc &&
 484         TLI->isTruncateFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 485       return 0;
 486
 487     if (Opcode == Instruction::ZExt &&
 488         TLI->isZExtFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 489       return 0;
 490
 491     if (Opcode == Instruction::AddrSpaceCast &&
 492         TLI->isNoopAddrSpaceCast(Src->getPointerAddressSpace(),
 493                                  Dst->getPointerAddressSpace()))
 494       return 0;
 495
 496     // If this is a zext/sext of a load, return 0 if the corresponding
 497     // extending load exists on target.
 498     if ((Opcode == Instruction::ZExt || Opcode == Instruction::SExt) &&
 499         I && isa<LoadInst>(I->getOperand(0))) {
 500         EVT ExtVT = EVT::getEVT(Dst);
 501         EVT LoadVT = EVT::getEVT(Src);
 502         unsigned LType =
 503           ((Opcode == Instruction::ZExt) ? ISD::ZEXTLOAD : ISD::SEXTLOAD);
 504         if (TLI->isLoadExtLegal(LType, ExtVT, LoadVT))
 505           return 0;
 506     }
 507
 508     // If the cast is marked as legal (or promote) then assume low cost.
 509     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 510         TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, DstLT.second))
 511       return 1;
 512
 513     // Handle scalar conversions.
 514     if (!Src->isVectorTy() && !Dst->isVectorTy()) {
 515
 516       // Scalar bitcasts are usually free.
 517       if (Opcode == Instruction::BitCast)
 518         return 0;
 519
 520       // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it costs
 521       // 1.
 522       if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 523         return 1;
 524
 525       // Assume that illegal scalar instruction are expensive.
 526       return 4;
 527     }
 528
 529     // Check vector-to-vector casts.
 530     if (Dst->isVectorTy() && Src->isVectorTy()) {
 531
 532       // If the cast is between same-sized registers, then the check is simple.
 533       if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 534           SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 535
 536         // Assume that Zext is done using AND.
 537         if (Opcode == Instruction::ZExt)
 538           return 1;
 539
 540         // Assume that sext is done using SHL and SRA.
 541         if (Opcode == Instruction::SExt)
 542           return 2;
 543
 544         // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it
 545         // costs
 546         // 1 and multiply by the type-legalization overhead.
 547         if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 548           return SrcLT.first * 1;
 549       }
 550
 551       // If we are legalizing by splitting, query the concrete TTI for the cost
 552       // of casting the original vector twice. We also need to factor int the
 553       // cost of the split itself. Count that as 1, to be consistent with
 554       // TLI->getTypeLegalizationCost().
 555       if ((TLI->getTypeAction(Src->getContext(), TLI->getValueType(DL, Src)) ==
 556            TargetLowering::TypeSplitVector) ||
 557           (TLI->getTypeAction(Dst->getContext(), TLI->getValueType(DL, Dst)) ==
 558            TargetLowering::TypeSplitVector)) {
 559         Type *SplitDst = VectorType::get(Dst->getVectorElementType(),
 560                                          Dst->getVectorNumElements() / 2);
 561         Type *SplitSrc = VectorType::get(Src->getVectorElementType(),
 562                                          Src->getVectorNumElements() / 2);
 563         T *TTI = static_cast<T *>(this);
 564         return TTI->getVectorSplitCost() +
 565                (2 * TTI->getCastInstrCost(Opcode, SplitDst, SplitSrc, I));
 566       }
 567
 568       // In other cases where the source or destination are illegal, assume
 569       // the operation will get scalarized.
 570       unsigned Num = Dst->getVectorNumElements();
 571       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(
 572           Opcode, Dst->getScalarType(), Src->getScalarType(), I);
 573
 574       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 575       // inserting and extracting the values.
 576       return getScalarizationOverhead(Dst, true, true) + Num * Cost;
 577     }
 578
 579     // We already handled vector-to-vector and scalar-to-scalar conversions.
 580     // This
 581     // is where we handle bitcast between vectors and scalars. We need to assume
 582     //  that the conversion is scalarized in one way or another.
 583     if (Opcode == Instruction::BitCast)
 584       // Illegal bitcasts are done by storing and loading from a stack slot.
 585       return (Src->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Src, false, true)
 586                                 : 0) +
 587              (Dst->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Dst, true, false)
 588                                 : 0);
 589
 590     llvm_unreachable("Unhandled cast");
 591   }
 592
 593   unsigned getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
 594                                     VectorType *VecTy, unsigned Index) {
 595     return static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 596                Instruction::ExtractElement, VecTy, Index) +
 597            static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(Opcode, Dst,
 598                                                     VecTy->getElementType());
 599   }
 600
 601   unsigned getCFInstrCost(unsigned Opcode) {
 602     // Branches are assumed to be predicted.
 603     return 0;
 604   }
 605
 606   unsigned getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy,
 607                               const Instruction *I) {
 608     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 609     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 610     assert(ISD && "Invalid opcode");
 611
 612     // Selects on vectors are actually vector selects.
 613     if (ISD == ISD::SELECT) {
 614       assert(CondTy && "CondTy must exist");
 615       if (CondTy->isVectorTy())
 616         ISD = ISD::VSELECT;
 617     }
 618     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
 619
 620     if (!(ValTy->isVectorTy() && !LT.second.isVector()) &&
 621         !TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 622       // The operation is legal. Assume it costs 1. Multiply
 623       // by the type-legalization overhead.
 624       return LT.first * 1;
 625     }
 626
 627     // Otherwise, assume that the cast is scalarized.
 628     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 629     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 630     if (ValTy->isVectorTy()) {
 631       unsigned Num = ValTy->getVectorNumElements();
 632       if (CondTy)
 633         CondTy = CondTy->getScalarType();
 634       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCmpSelInstrCost(
 635           Opcode, ValTy->getScalarType(), CondTy, I);
 636
 637       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 638       // inserting and extracting the values.
 639       return getScalarizationOverhead(ValTy, true, false) + Num * Cost;
 640     }
 641
 642     // Unknown scalar opcode.
 643     return 1;
 644   }
 645
 646   unsigned getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) {
 647     std::pair<unsigned, MVT> LT =
 648         getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Val->getScalarType());
 649
 650     return LT.first;
 651   }
 652
 653   unsigned getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
 654                        unsigned AddressSpace, const Instruction *I = nullptr) {
 655     assert(!Src->isVoidTy() && "Invalid type");
 656     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 657
 658     // Assuming that all loads of legal types cost 1.
 659     unsigned Cost = LT.first;
 660
 661     if (Src->isVectorTy() &&
 662         Src->getPrimitiveSizeInBits() < LT.second.getSizeInBits()) {
 663       // This is a vector load that legalizes to a larger type than the vector
 664       // itself. Unless the corresponding extending load or truncating store is
 665       // legal, then this will scalarize.
 666       TargetLowering::LegalizeAction LA = TargetLowering::Expand;
 667       EVT MemVT = getTLI()->getValueType(DL, Src);
 668       if (Opcode == Instruction::Store)
 669         LA = getTLI()->getTruncStoreAction(LT.second, MemVT);
 670       else
 671         LA = getTLI()->getLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, LT.second, MemVT);
 672
 673       if (LA != TargetLowering::Legal && LA != TargetLowering::Custom) {
 674         // This is a vector load/store for some illegal type that is scalarized.
 675         // We must account for the cost of building or decomposing the vector.
 676         Cost += getScalarizationOverhead(Src, Opcode != Instruction::Store,
 677                                          Opcode == Instruction::Store);
 678       }
 679     }
 680
 681     return Cost;
 682   }
 683
 684   unsigned getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
 685                                       unsigned Factor,
 686                                       ArrayRef<unsigned> Indices,
 687                                       unsigned Alignment,
 688                                       unsigned AddressSpace) {
 689     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(VecTy);
 690     assert(VT && "Expect a vector type for interleaved memory op");
 691
 692     unsigned NumElts = VT->getNumElements();
 693     assert(Factor > 1 && NumElts % Factor == 0 && "Invalid interleave factor");
 694
 695     unsigned NumSubElts = NumElts / Factor;
 696     VectorType *SubVT = VectorType::get(VT->getElementType(), NumSubElts);
 697
 698     // Firstly, the cost of load/store operation.
 699     unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getMemoryOpCost(
 700         Opcode, VecTy, Alignment, AddressSpace);
 701
 702     // Legalize the vector type, and get the legalized and unlegalized type
 703     // sizes.
 704     MVT VecTyLT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, VecTy).second;
 705     unsigned VecTySize =
 706         static_cast<T *>(this)->getDataLayout().getTypeStoreSize(VecTy);
 707     unsigned VecTyLTSize = VecTyLT.getStoreSize();
 708
 709     // Return the ceiling of dividing A by B.
 710     auto ceil = [](unsigned A, unsigned B) { return (A + B - 1) / B; };
 711
 712     // Scale the cost of the memory operation by the fraction of legalized
 713     // instructions that will actually be used. We shouldn't account for the
 714     // cost of dead instructions since they will be removed.
 715     //
 716     // E.g., An interleaved load of factor 8:
 717     //       %vec = load <16 x i64>, <16 x i64>* %ptr
 718     //       %v0 = shufflevector %vec, undef, <0, 8>
 719     //
 720     // If <16 x i64> is legalized to 8 v2i64 loads, only 2 of the loads will be
 721     // used (those corresponding to elements [0:1] and [8:9] of the unlegalized
 722     // type). The other loads are unused.
 723     //
 724     // We only scale the cost of loads since interleaved store groups aren't
 725     // allowed to have gaps.
 726     if (Opcode == Instruction::Load && VecTySize > VecTyLTSize) {
 727
 728       // The number of loads of a legal type it will take to represent a load
 729       // of the unlegalized vector type.
 730       unsigned NumLegalInsts = ceil(VecTySize, VecTyLTSize);
 731
 732       // The number of elements of the unlegalized type that correspond to a
 733       // single legal instruction.
 734       unsigned NumEltsPerLegalInst = ceil(NumElts, NumLegalInsts);
 735
 736       // Determine which legal instructions will be used.
 737       BitVector UsedInsts(NumLegalInsts, false);
 738       for (unsigned Index : Indices)
 739         for (unsigned Elt = 0; Elt < NumSubElts; ++Elt)
 740           UsedInsts.set((Index + Elt * Factor) / NumEltsPerLegalInst);
 741
 742       // Scale the cost of the load by the fraction of legal instructions that
 743       // will be used.
 744       Cost *= UsedInsts.count() / NumLegalInsts;
 745     }
 746
 747     // Then plus the cost of interleave operation.
 748     if (Opcode == Instruction::Load) {
 749       // The interleave cost is similar to extract sub vectors' elements
 750       // from the wide vector, and insert them into sub vectors.
 751       //
 752       // E.g. An interleaved load of factor 2 (with one member of index 0):
 753       //      %vec = load <8 x i32>, <8 x i32>* %ptr
 754       //      %v0 = shuffle %vec, undef, <0, 2, 4, 6>         ; Index 0
 755       // The cost is estimated as extract elements at 0, 2, 4, 6 from the
 756       // <8 x i32> vector and insert them into a <4 x i32> vector.
 757
 758       assert(Indices.size() <= Factor &&
 759              "Interleaved memory op has too many members");
 760
 761       for (unsigned Index : Indices) {
 762         assert(Index < Factor && "Invalid index for interleaved memory op");
 763
 764         // Extract elements from loaded vector for each sub vector.
 765         for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 766           Cost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 767               Instruction::ExtractElement, VT, Index + i * Factor);
 768       }
 769
 770       unsigned InsSubCost = 0;
 771       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 772         InsSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 773             Instruction::InsertElement, SubVT, i);
 774
 775       Cost += Indices.size() * InsSubCost;
 776     } else {
 777       // The interleave cost is extract all elements from sub vectors, and
 778       // insert them into the wide vector.
 779       //
 780       // E.g. An interleaved store of factor 2:
 781       //      %v0_v1 = shuffle %v0, %v1, <0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7>
 782       //      store <8 x i32> %interleaved.vec, <8 x i32>* %ptr
 783       // The cost is estimated as extract all elements from both <4 x i32>
 784       // vectors and insert into the <8 x i32> vector.
 785
 786       unsigned ExtSubCost = 0;
 787       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 788         ExtSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 789             Instruction::ExtractElement, SubVT, i);
 790       Cost += ExtSubCost * Factor;
 791
 792       for (unsigned i = 0; i < NumElts; i++)
 793         Cost += static_cast<T *>(this)
 794                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, VT, i);
 795     }
 796
 797     return Cost;
 798   }
 799
 800   /// Get intrinsic cost based on arguments.
 801   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 802                                  ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF,
 803                                  unsigned VF = 1) {
 804     unsigned RetVF = (RetTy->isVectorTy() ? RetTy->getVectorNumElements() : 1);
 805     assert ((RetVF == 1 || VF == 1) && "VF > 1 and RetVF is a vector type");
 806
 807     switch (IID) {
 808     default: {
 809       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 810       SmallVector<Type *, 4> Types;
 811       for (Value *Op : Args) {
 812         Type *OpTy = Op->getType();
 813         assert (VF == 1 || !OpTy->isVectorTy());
 814         Types.push_back(VF == 1 ? OpTy : VectorType::get(OpTy, VF));
 815       }
 816
 817       if (VF > 1 && !RetTy->isVoidTy())
 818         RetTy = VectorType::get(RetTy, VF);
 819
 820       // Compute the scalarization overhead based on Args for a vector
 821       // intrinsic. A vectorizer will pass a scalar RetTy and VF > 1, while
 822       // CostModel will pass a vector RetTy and VF is 1.
 823       unsigned ScalarizationCost = UINT_MAX;
 824       if (RetVF > 1 || VF > 1) {
 825         ScalarizationCost = 0;
 826         if (!RetTy->isVoidTy())
 827           ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 828         ScalarizationCost += getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
 829       }
 830
 831       return static_cast<T *>(this)->
 832         getIntrinsicInstrCost(IID, RetTy, Types, FMF, ScalarizationCost);
 833     }
 834     case Intrinsic::masked_scatter: {
 835       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 836       Value *Mask = Args[3];
 837       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 838       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[2])->getZExtValue();
 839       return
 840         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Store,
 841                                                        Args[0]->getType(),
 842                                                        Args[1], VarMask,
 843                                                        Alignment);
 844     }
 845     case Intrinsic::masked_gather: {
 846       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 847       Value *Mask = Args[2];
 848       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 849       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[1])->getZExtValue();
 850       return
 851         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Load,
 852                                                        RetTy, Args[0], VarMask,
 853                                                        Alignment);
 854     }
 855     }
 856   }
 857
 858   /// Get intrinsic cost based on argument types.
 859   /// If ScalarizationCostPassed is UINT_MAX, the cost of scalarizing the
 860   /// arguments and the return value will be computed based on types.
 861   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 862                           ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
 863                           unsigned ScalarizationCostPassed = UINT_MAX) {
 864     SmallVector<unsigned, 2> ISDs;
 865     unsigned SingleCallCost = 10; // Library call cost. Make it expensive.
 866     switch (IID) {
 867     default: {
 868       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 869       unsigned ScalarizationCost = ScalarizationCostPassed;
 870       unsigned ScalarCalls = 1;
 871       Type *ScalarRetTy = RetTy;
 872       if (RetTy->isVectorTy()) {
 873         if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 874           ScalarizationCost = getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 875         ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, RetTy->getVectorNumElements());
 876         ScalarRetTy = RetTy->getScalarType();
 877       }
 878       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
 879       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
 880         Type *Ty = Tys[i];
 881         if (Ty->isVectorTy()) {
 882           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 883             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
 884           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Ty->getVectorNumElements());
 885           Ty = Ty->getScalarType();
 886         }
 887         ScalarTys.push_back(Ty);
 888       }
 889       if (ScalarCalls == 1)
 890         return 1; // Return cost of a scalar intrinsic. Assume it to be cheap.
 891
 892       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
 893           IID, ScalarRetTy, ScalarTys, FMF);
 894
 895       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
 896     }
 897     // Look for intrinsics that can be lowered directly or turned into a scalar
 898     // intrinsic call.
 899     case Intrinsic::sqrt:
 900       ISDs.push_back(ISD::FSQRT);
 901       break;
 902     case Intrinsic::sin:
 903       ISDs.push_back(ISD::FSIN);
 904       break;
 905     case Intrinsic::cos:
 906       ISDs.push_back(ISD::FCOS);
 907       break;
 908     case Intrinsic::exp:
 909       ISDs.push_back(ISD::FEXP);
 910       break;
 911     case Intrinsic::exp2:
 912       ISDs.push_back(ISD::FEXP2);
 913       break;
 914     case Intrinsic::log:
 915       ISDs.push_back(ISD::FLOG);
 916       break;
 917     case Intrinsic::log10:
 918       ISDs.push_back(ISD::FLOG10);
 919       break;
 920     case Intrinsic::log2:
 921       ISDs.push_back(ISD::FLOG2);
 922       break;
 923     case Intrinsic::fabs:
 924       ISDs.push_back(ISD::FABS);
 925       break;
 926     case Intrinsic::minnum:
 927       ISDs.push_back(ISD::FMINNUM);
 928       if (FMF.noNaNs())
 929         ISDs.push_back(ISD::FMINNAN);
 930       break;
 931     case Intrinsic::maxnum:
 932       ISDs.push_back(ISD::FMAXNUM);
 933       if (FMF.noNaNs())
 934         ISDs.push_back(ISD::FMAXNAN);
 935       break;
 936     case Intrinsic::copysign:
 937       ISDs.push_back(ISD::FCOPYSIGN);
 938       break;
 939     case Intrinsic::floor:
 940       ISDs.push_back(ISD::FFLOOR);
 941       break;
 942     case Intrinsic::ceil:
 943       ISDs.push_back(ISD::FCEIL);
 944       break;
 945     case Intrinsic::trunc:
 946       ISDs.push_back(ISD::FTRUNC);
 947       break;
 948     case Intrinsic::nearbyint:
 949       ISDs.push_back(ISD::FNEARBYINT);
 950       break;
 951     case Intrinsic::rint:
 952       ISDs.push_back(ISD::FRINT);
 953       break;
 954     case Intrinsic::round:
 955       ISDs.push_back(ISD::FROUND);
 956       break;
 957     case Intrinsic::pow:
 958       ISDs.push_back(ISD::FPOW);
 959       break;
 960     case Intrinsic::fma:
 961       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 962       break;
 963     case Intrinsic::fmuladd:
 964       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 965       break;
 966     // FIXME: We should return 0 whenever getIntrinsicCost == TCC_Free.
 967     case Intrinsic::lifetime_start:
 968     case Intrinsic::lifetime_end:
 969       return 0;
 970     case Intrinsic::masked_store:
 971       return static_cast<T *>(this)
 972           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Store, Tys[0], 0, 0);
 973     case Intrinsic::masked_load:
 974       return static_cast<T *>(this)
 975           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Load, RetTy, 0, 0);
 976     case Intrinsic::ctpop:
 977       ISDs.push_back(ISD::CTPOP);
 978       // In case of legalization use TCC_Expensive. This is cheaper than a
 979       // library call but still not a cheap instruction.
 980       SingleCallCost = TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 981       break;
 982     // FIXME: ctlz, cttz, ...
 983     }
 984
 985     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 986     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, RetTy);
 987
 988     SmallVector<unsigned, 2> LegalCost;
 989     SmallVector<unsigned, 2> CustomCost;
 990     for (unsigned ISD : ISDs) {
 991       if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
 992         if (IID == Intrinsic::fabs && TLI->isFAbsFree(LT.second)) {
 993           return 0;
 994         }
 995
 996         // The operation is legal. Assume it costs 1.
 997         // If the type is split to multiple registers, assume that there is some
 998         // overhead to this.
 999         // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
1000         if (LT.first > 1)
1001           LegalCost.push_back(LT.first * 2);
1002         else
1003           LegalCost.push_back(LT.first * 1);
1004       } else if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
1005         // If the operation is custom lowered then assume
1006         // that the code is twice as expensive.
1007         CustomCost.push_back(LT.first * 2);
1008       }
1009     }
1010
1011     auto MinLegalCostI = std::min_element(LegalCost.begin(), LegalCost.end());
1012     if (MinLegalCostI != LegalCost.end())
1013       return *MinLegalCostI;
1014
1015     auto MinCustomCostI = std::min_element(CustomCost.begin(), CustomCost.end());
1016     if (MinCustomCostI != CustomCost.end())
1017       return *MinCustomCostI;
1018
1019     // If we can't lower fmuladd into an FMA estimate the cost as a floating
1020     // point mul followed by an add.
1021     if (IID == Intrinsic::fmuladd)
1022       return static_cast<T *>(this)
1023                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FMul, RetTy) +
1024              static_cast<T *>(this)
1025                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FAdd, RetTy);
1026
1027     // Else, assume that we need to scalarize this intrinsic. For math builtins
1028     // this will emit a costly libcall, adding call overhead and spills. Make it
1029     // very expensive.
1030     if (RetTy->isVectorTy()) {
1031       unsigned ScalarizationCost = ((ScalarizationCostPassed != UINT_MAX) ?
1032          ScalarizationCostPassed : getScalarizationOverhead(RetTy, true, false));
1033       unsigned ScalarCalls = RetTy->getVectorNumElements();
1034       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
1035       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1036         Type *Ty = Tys[i];
1037         if (Ty->isVectorTy())
1038           Ty = Ty->getScalarType();
1039         ScalarTys.push_back(Ty);
1040       }
1041       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
1042           IID, RetTy->getScalarType(), ScalarTys, FMF);
1043       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1044         if (Tys[i]->isVectorTy()) {
1045           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
1046             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Tys[i], false, true);
1047           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Tys[i]->getVectorNumElements());
1048         }
1049       }
1050
1051       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
1052     }
1053
1054     // This is going to be turned into a library call, make it expensive.
1055     return SingleCallCost;
1056   }
1057
1058   /// \brief Compute a cost of the given call instruction.
1059   ///
1060   /// Compute the cost of calling function F with return type RetTy and
1061   /// argument types Tys. F might be nullptr, in this case the cost of an
1062   /// arbitrary call with the specified signature will be returned.
1063   /// This is used, for instance,  when we estimate call of a vector
1064   /// counterpart of the given function.
1065   /// \param F Called function, might be nullptr.
1066   /// \param RetTy Return value types.
1067   /// \param Tys Argument types.
1068   /// \returns The cost of Call instruction.
1069   unsigned getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) {
1070     return 10;
1071   }
1072
1073   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) {
1074     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
1075     return LT.first;
1076   }
1077
1078   unsigned getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *,
1079                                      const SCEV *) {
1080     return 0;
1081   }
1082
1083   unsigned getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty, bool IsPairwise) {
1084     assert(Ty->isVectorTy() && "Expect a vector type");
1085     Type *ScalarTy = Ty->getVectorElementType();
1086     unsigned NumVecElts = Ty->getVectorNumElements();
1087     unsigned NumReduxLevels = Log2_32(NumVecElts);
1088     // Try to calculate arithmetic and shuffle op costs for reduction operations.
1089     // We're assuming that reduction operation are performing the following way:
1090     // 1. Non-pairwise reduction
1091     // %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1092     // <n x i32> <i32 n/2, i32 n/2 + 1, ..., i32 n, i32 undef, ..., i32 undef>
1093     //            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1094     //                            n/2 elements               n/2 elements
1095     // %red1 = op <n x t> %val, <n x t> val1
1096     // After this operation we have a vector %red1 with only maningfull the
1097     // first n/2 elements, the second n/2 elements are undefined and can be
1098     // dropped. All other operations are actually working with the vector of
1099     // length n/2, not n. though the real vector length is still n.
1100     // %val2 = shufflevector<n x t> %red1, <n x t> %undef,
1101     // <n x i32> <i32 n/4, i32 n/4 + 1, ..., i32 n/2, i32 undef, ..., i32 undef>
1102     //            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1103     //                            n/4 elements               3*n/4 elements
1104     // %red2 = op <n x t> %red1, <n x t> val2  - working with the vector of
1105     // length n/2, the resulting vector has length n/4 etc.
1106     // 2. Pairwise reduction:
1107     // Everything is the same except for an additional shuffle operation which
1108     // is used to produce operands for pairwise kind of reductions.
1109     // %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1110     // <n x i32> <i32 0, i32 2, ..., i32 n-2, i32 undef, ..., i32 undef>
1111     //            \-------------v----------/  \----------v------------/
1112     //                   n/2 elements               n/2 elements
1113     // %val2 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1114     // <n x i32> <i32 1, i32 3, ..., i32 n-1, i32 undef, ..., i32 undef>
1115     //            \-------------v----------/  \----------v------------/
1116     //                   n/2 elements               n/2 elements
1117     // %red1 = op <n x t> %val1, <n x t> val2
1118     // Again, the operation is performed on <n x t> vector, but the resulting
1119     // vector %red1 is <n/2 x t> vector.
1120     //
1121     // The cost model should take into account that the actual length of the
1122     // vector is reduced on each iteration.
1123     unsigned ArithCost = 0;
1124     unsigned ShuffleCost = 0;
1125     auto *ConcreteTTI = static_cast<T *>(this);
1126     std::pair<unsigned, MVT> LT =
1127         ConcreteTTI->getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
1128     unsigned LongVectorCount = 0;
1129     unsigned MVTLen =
1130         LT.second.isVector() ? LT.second.getVectorNumElements() : 1;
1131     while (NumVecElts > MVTLen) {
1132       NumVecElts /= 2;
1133       // Assume the pairwise shuffles add a cost.
1134       ShuffleCost += (IsPairwise + 1) *
1135                      ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1136                                                  NumVecElts, Ty);
1137       ArithCost += ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1138       Ty = VectorType::get(ScalarTy, NumVecElts);
1139       ++LongVectorCount;
1140     }
1141     // The minimal length of the vector is limited by the real length of vector
1142     // operations performed on the current platform. That's why several final
1143     // reduction opertions are perfomed on the vectors with the same
1144     // architecture-dependent length.
1145     ShuffleCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) * (IsPairwise + 1) *
1146                    ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1147                                                NumVecElts, Ty);
1148     ArithCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) *
1149                  ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1150     return ShuffleCost + ArithCost + getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
1151   }
1152
1153   unsigned getVectorSplitCost() { return 1; }
1154
1155   /// @}
1156 };
1157
1158 /// \brief Concrete BasicTTIImpl that can be used if no further customization
1159 /// is needed.
1160 class BasicTTIImpl : public BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> {
1161   typedef BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> BaseT;
1162   friend class BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl>;
1163
1164   const TargetSubtargetInfo *ST;
1165   const TargetLoweringBase *TLI;
1166
1167   const TargetSubtargetInfo *getST() const { return ST; }
1168   const TargetLoweringBase *getTLI() const { return TLI; }
1169
1170 public:
1171   explicit BasicTTIImpl(const TargetMachine *ST, const Function &F);
1172 };
1173
1174 }
1175
1176 #endif