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/TargetLibraryInfo.h"
  21 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfoImpl.h"
  22 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.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   bool isLSRCostLess(TTI::LSRCost C1, TTI::LSRCost C2) {
 121     return TargetTransformInfoImplBase::isLSRCostLess(C1, C2);
 122   }
 123
 124   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 125                            bool HasBaseReg, int64_t Scale, unsigned AddrSpace) {
 126     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
 127     AM.BaseGV = BaseGV;
 128     AM.BaseOffs = BaseOffset;
 129     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
 130     AM.Scale = Scale;
 131     return getTLI()->getScalingFactorCost(DL, AM, Ty, AddrSpace);
 132   }
 133
 134   bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) {
 135     return getTLI()->isFoldableMemAccessOffset(I, Offset);
 136   }
 137
 138   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) {
 139     return getTLI()->isTruncateFree(Ty1, Ty2);
 140   }
 141
 142   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) {
 143     return getTLI()->isProfitableToHoist(I);
 144   }
 145
 146   bool isTypeLegal(Type *Ty) {
 147     EVT VT = getTLI()->getValueType(DL, Ty);
 148     return getTLI()->isTypeLegal(VT);
 149   }
 150
 151   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 152                  ArrayRef<const Value *> Operands) {
 153     return BaseT::getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands);
 154   }
 155
 156   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 157                             ArrayRef<const Value *> Arguments) {
 158     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
 159   }
 160
 161   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 162                             ArrayRef<Type *> ParamTys) {
 163     if (IID == Intrinsic::cttz) {
 164       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCttz())
 165         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 166       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 167     }
 168
 169     if (IID == Intrinsic::ctlz) {
 170       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCtlz())
 171         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 172       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 173     }
 174
 175     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
 176   }
 177
 178   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
 179                                             unsigned &JumpTableSize) {
 180     /// Try to find the estimated number of clusters. Note that the number of
 181     /// clusters identified in this function could be different from the actural
 182     /// numbers found in lowering. This function ignore switches that are
 183     /// lowered with a mix of jump table / bit test / BTree. This function was
 184     /// initially intended to be used when estimating the cost of switch in
 185     /// inline cost heuristic, but it's a generic cost model to be used in other
 186     /// places (e.g., in loop unrolling).
 187     unsigned N = SI.getNumCases();
 188     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 189     const DataLayout &DL = this->getDataLayout();
 190
 191     JumpTableSize = 0;
 192     bool IsJTAllowed = TLI->areJTsAllowed(SI.getParent()->getParent());
 193
 194     // Early exit if both a jump table and bit test are not allowed.
 195     if (N < 1 || (!IsJTAllowed && DL.getPointerSizeInBits() < N))
 196       return N;
 197
 198     APInt MaxCaseVal = SI.case_begin()->getCaseValue()->getValue();
 199     APInt MinCaseVal = MaxCaseVal;
 200     for (auto CI : SI.cases()) {
 201       const APInt &CaseVal = CI.getCaseValue()->getValue();
 202       if (CaseVal.sgt(MaxCaseVal))
 203         MaxCaseVal = CaseVal;
 204       if (CaseVal.slt(MinCaseVal))
 205         MinCaseVal = CaseVal;
 206     }
 207
 208     // Check if suitable for a bit test
 209     if (N <= DL.getPointerSizeInBits()) {
 210       SmallPtrSet<const BasicBlock *, 4> Dests;
 211       for (auto I : SI.cases())
 212         Dests.insert(I.getCaseSuccessor());
 213
 214       if (TLI->isSuitableForBitTests(Dests.size(), N, MinCaseVal, MaxCaseVal,
 215                                      DL))
 216         return 1;
 217     }
 218
 219     // Check if suitable for a jump table.
 220     if (IsJTAllowed) {
 221       if (N < 2 || N < TLI->getMinimumJumpTableEntries())
 222         return N;
 223       uint64_t Range =
 224           (MaxCaseVal - MinCaseVal).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
 225       // Check whether a range of clusters is dense enough for a jump table
 226       if (TLI->isSuitableForJumpTable(&SI, N, Range)) {
 227         JumpTableSize = Range;
 228         return 1;
 229       }
 230     }
 231     return N;
 232   }
 233
 234   unsigned getJumpBufAlignment() { return getTLI()->getJumpBufAlignment(); }
 235
 236   unsigned getJumpBufSize() { return getTLI()->getJumpBufSize(); }
 237
 238   bool shouldBuildLookupTables() {
 239     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 240     return TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
 241            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
 242   }
 243
 244   bool haveFastSqrt(Type *Ty) {
 245     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 246     EVT VT = TLI->getValueType(DL, Ty);
 247     return TLI->isTypeLegal(VT) &&
 248            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::FSQRT, VT);
 249   }
 250
 251   unsigned getFPOpCost(Type *Ty) {
 252     // By default, FP instructions are no more expensive since they are
 253     // implemented in HW.  Target specific TTI can override this.
 254     return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 255   }
 256
 257   unsigned getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) {
 258     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 259     switch (Opcode) {
 260     default: break;
 261     case Instruction::Trunc: {
 262       if (TLI->isTruncateFree(OpTy, Ty))
 263         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 264       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 265     }
 266     case Instruction::ZExt: {
 267       if (TLI->isZExtFree(OpTy, Ty))
 268         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 269       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 270     }
 271     }
 272
 273     return BaseT::getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
 274   }
 275
 276   unsigned getInliningThresholdMultiplier() { return 1; }
 277
 278   void getUnrollingPreferences(Loop *L, TTI::UnrollingPreferences &UP) {
 279     // This unrolling functionality is target independent, but to provide some
 280     // motivation for its intended use, for x86:
 281
 282     // According to the Intel 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference
 283     // Manual, Intel Core models and later have a loop stream detector (and
 284     // associated uop queue) that can benefit from partial unrolling.
 285     // The relevant requirements are:
 286     //  - The loop must have no more than 4 (8 for Nehalem and later) branches
 287     //    taken, and none of them may be calls.
 288     //  - The loop can have no more than 18 (28 for Nehalem and later) uops.
 289
 290     // According to the Software Optimization Guide for AMD Family 15h
 291     // Processors, models 30h-4fh (Steamroller and later) have a loop predictor
 292     // and loop buffer which can benefit from partial unrolling.
 293     // The relevant requirements are:
 294     //  - The loop must have fewer than 16 branches
 295     //  - The loop must have less than 40 uops in all executed loop branches
 296
 297     // The number of taken branches in a loop is hard to estimate here, and
 298     // benchmarking has revealed that it is better not to be conservative when
 299     // estimating the branch count. As a result, we'll ignore the branch limits
 300     // until someone finds a case where it matters in practice.
 301
 302     unsigned MaxOps;
 303     const TargetSubtargetInfo *ST = getST();
 304     if (PartialUnrollingThreshold.getNumOccurrences() > 0)
 305       MaxOps = PartialUnrollingThreshold;
 306     else if (ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize > 0)
 307       MaxOps = ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize;
 308     else
 309       return;
 310
 311     // Scan the loop: don't unroll loops with calls.
 312     for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end(); I != E;
 313          ++I) {
 314       BasicBlock *BB = *I;
 315
 316       for (BasicBlock::iterator J = BB->begin(), JE = BB->end(); J != JE; ++J)
 317         if (isa<CallInst>(J) || isa<InvokeInst>(J)) {
 318           ImmutableCallSite CS(&*J);
 319           if (const Function *F = CS.getCalledFunction()) {
 320             if (!static_cast<T *>(this)->isLoweredToCall(F))
 321               continue;
 322           }
 323
 324           return;
 325         }
 326     }
 327
 328     // Enable runtime and partial unrolling up to the specified size.
 329     // Enable using trip count upper bound to unroll loops.
 330     UP.Partial = UP.Runtime = UP.UpperBound = true;
 331     UP.PartialThreshold = MaxOps;
 332
 333     // Avoid unrolling when optimizing for size.
 334     UP.OptSizeThreshold = 0;
 335     UP.PartialOptSizeThreshold = 0;
 336
 337     // Set number of instructions optimized when "back edge"
 338     // becomes "fall through" to default value of 2.
 339     UP.BEInsns = 2;
 340   }
 341
 342   /// @}
 343
 344   /// \name Vector TTI Implementations
 345   /// @{
 346
 347   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) { return Vector ? 0 : 1; }
 348
 349   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) { return 32; }
 350
 351   /// Estimate the overhead of scalarizing an instruction. Insert and Extract
 352   /// are set if the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
 353   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) {
 354     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
 355     unsigned Cost = 0;
 356
 357     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
 358       if (Insert)
 359         Cost += static_cast<T *>(this)
 360                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
 361       if (Extract)
 362         Cost += static_cast<T *>(this)
 363                     ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
 364     }
 365
 366     return Cost;
 367   }
 368
 369   /// Estimate the overhead of scalarizing an instructions unique
 370   /// non-constant operands. The types of the arguments are ordinarily
 371   /// scalar, in which case the costs are multiplied with VF.
 372   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
 373                                             unsigned VF) {
 374     unsigned Cost = 0;
 375     SmallPtrSet<const Value*, 4> UniqueOperands;
 376     for (const Value *A : Args) {
 377       if (!isa<Constant>(A) && UniqueOperands.insert(A).second) {
 378         Type *VecTy = nullptr;
 379         if (A->getType()->isVectorTy()) {
 380           VecTy = A->getType();
 381           // If A is a vector operand, VF should be 1 or correspond to A.
 382           assert ((VF == 1 || VF == VecTy->getVectorNumElements()) &&
 383                   "Vector argument does not match VF");
 384         }
 385         else
 386           VecTy = VectorType::get(A->getType(), VF);
 387
 388         Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 389       }
 390     }
 391
 392     return Cost;
 393   }
 394
 395   unsigned getScalarizationOverhead(Type *VecTy, ArrayRef<const Value *> Args) {
 396     assert (VecTy->isVectorTy());
 397
 398     unsigned Cost = 0;
 399
 400     Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, true, false);
 401     if (!Args.empty())
 402       Cost += getOperandsScalarizationOverhead(Args,
 403                                                VecTy->getVectorNumElements());
 404     else
 405       // When no information on arguments is provided, we add the cost
 406       // associated with one argument as a heuristic.
 407       Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 408
 409     return Cost;
 410   }
 411
 412   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) { return 1; }
 413
 414   unsigned getArithmeticInstrCost(
 415       unsigned Opcode, Type *Ty,
 416       TTI::OperandValueKind Opd1Info = TTI::OK_AnyValue,
 417       TTI::OperandValueKind Opd2Info = TTI::OK_AnyValue,
 418       TTI::OperandValueProperties Opd1PropInfo = TTI::OP_None,
 419       TTI::OperandValueProperties Opd2PropInfo = TTI::OP_None,
 420       ArrayRef<const Value *> Args = ArrayRef<const Value *>()) {
 421     // Check if any of the operands are vector operands.
 422     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 423     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 424     assert(ISD && "Invalid opcode");
 425
 426     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
 427
 428     bool IsFloat = Ty->getScalarType()->isFloatingPointTy();
 429     // Assume that floating point arithmetic operations cost twice as much as
 430     // integer operations.
 431     unsigned OpCost = (IsFloat ? 2 : 1);
 432
 433     if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
 434       // The operation is legal. Assume it costs 1.
 435       // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
 436       return LT.first * OpCost;
 437     }
 438
 439     if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 440       // If the operation is custom lowered, then assume that the code is twice
 441       // as expensive.
 442       return LT.first * 2 * OpCost;
 443     }
 444
 445     // Else, assume that we need to scalarize this op.
 446     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 447     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 448     if (Ty->isVectorTy()) {
 449       unsigned Num = Ty->getVectorNumElements();
 450       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)
 451                           ->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty->getScalarType());
 452       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 453       // inserting and extracting the values.
 454       return getScalarizationOverhead(Ty, Args) + Num * Cost;
 455     }
 456
 457     // We don't know anything about this scalar instruction.
 458     return OpCost;
 459   }
 460
 461   unsigned getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
 462                           Type *SubTp) {
 463     if (Kind == TTI::SK_Alternate || Kind == TTI::SK_PermuteTwoSrc ||
 464         Kind == TTI::SK_PermuteSingleSrc) {
 465       return getPermuteShuffleOverhead(Tp);
 466     }
 467     return 1;
 468   }
 469
 470   unsigned getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
 471                             const Instruction *I = nullptr) {
 472     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 473     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 474     assert(ISD && "Invalid opcode");
 475     std::pair<unsigned, MVT> SrcLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 476     std::pair<unsigned, MVT> DstLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
 477
 478     // Check for NOOP conversions.
 479     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 480         SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 481
 482       // Bitcast between types that are legalized to the same type are free.
 483       if (Opcode == Instruction::BitCast || Opcode == Instruction::Trunc)
 484         return 0;
 485     }
 486
 487     if (Opcode == Instruction::Trunc &&
 488         TLI->isTruncateFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 489       return 0;
 490
 491     if (Opcode == Instruction::ZExt &&
 492         TLI->isZExtFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 493       return 0;
 494
 495     if (Opcode == Instruction::AddrSpaceCast &&
 496         TLI->isNoopAddrSpaceCast(Src->getPointerAddressSpace(),
 497                                  Dst->getPointerAddressSpace()))
 498       return 0;
 499
 500     // If this is a zext/sext of a load, return 0 if the corresponding
 501     // extending load exists on target.
 502     if ((Opcode == Instruction::ZExt || Opcode == Instruction::SExt) &&
 503         I && isa<LoadInst>(I->getOperand(0))) {
 504         EVT ExtVT = EVT::getEVT(Dst);
 505         EVT LoadVT = EVT::getEVT(Src);
 506         unsigned LType =
 507           ((Opcode == Instruction::ZExt) ? ISD::ZEXTLOAD : ISD::SEXTLOAD);
 508         if (TLI->isLoadExtLegal(LType, ExtVT, LoadVT))
 509           return 0;
 510     }
 511
 512     // If the cast is marked as legal (or promote) then assume low cost.
 513     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 514         TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, DstLT.second))
 515       return 1;
 516
 517     // Handle scalar conversions.
 518     if (!Src->isVectorTy() && !Dst->isVectorTy()) {
 519
 520       // Scalar bitcasts are usually free.
 521       if (Opcode == Instruction::BitCast)
 522         return 0;
 523
 524       // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it costs
 525       // 1.
 526       if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 527         return 1;
 528
 529       // Assume that illegal scalar instruction are expensive.
 530       return 4;
 531     }
 532
 533     // Check vector-to-vector casts.
 534     if (Dst->isVectorTy() && Src->isVectorTy()) {
 535
 536       // If the cast is between same-sized registers, then the check is simple.
 537       if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 538           SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 539
 540         // Assume that Zext is done using AND.
 541         if (Opcode == Instruction::ZExt)
 542           return 1;
 543
 544         // Assume that sext is done using SHL and SRA.
 545         if (Opcode == Instruction::SExt)
 546           return 2;
 547
 548         // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it
 549         // costs
 550         // 1 and multiply by the type-legalization overhead.
 551         if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 552           return SrcLT.first * 1;
 553       }
 554
 555       // If we are legalizing by splitting, query the concrete TTI for the cost
 556       // of casting the original vector twice. We also need to factor int the
 557       // cost of the split itself. Count that as 1, to be consistent with
 558       // TLI->getTypeLegalizationCost().
 559       if ((TLI->getTypeAction(Src->getContext(), TLI->getValueType(DL, Src)) ==
 560            TargetLowering::TypeSplitVector) ||
 561           (TLI->getTypeAction(Dst->getContext(), TLI->getValueType(DL, Dst)) ==
 562            TargetLowering::TypeSplitVector)) {
 563         Type *SplitDst = VectorType::get(Dst->getVectorElementType(),
 564                                          Dst->getVectorNumElements() / 2);
 565         Type *SplitSrc = VectorType::get(Src->getVectorElementType(),
 566                                          Src->getVectorNumElements() / 2);
 567         T *TTI = static_cast<T *>(this);
 568         return TTI->getVectorSplitCost() +
 569                (2 * TTI->getCastInstrCost(Opcode, SplitDst, SplitSrc, I));
 570       }
 571
 572       // In other cases where the source or destination are illegal, assume
 573       // the operation will get scalarized.
 574       unsigned Num = Dst->getVectorNumElements();
 575       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(
 576           Opcode, Dst->getScalarType(), Src->getScalarType(), I);
 577
 578       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 579       // inserting and extracting the values.
 580       return getScalarizationOverhead(Dst, true, true) + Num * Cost;
 581     }
 582
 583     // We already handled vector-to-vector and scalar-to-scalar conversions.
 584     // This
 585     // is where we handle bitcast between vectors and scalars. We need to assume
 586     //  that the conversion is scalarized in one way or another.
 587     if (Opcode == Instruction::BitCast)
 588       // Illegal bitcasts are done by storing and loading from a stack slot.
 589       return (Src->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Src, false, true)
 590                                 : 0) +
 591              (Dst->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Dst, true, false)
 592                                 : 0);
 593
 594     llvm_unreachable("Unhandled cast");
 595   }
 596
 597   unsigned getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
 598                                     VectorType *VecTy, unsigned Index) {
 599     return static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 600                Instruction::ExtractElement, VecTy, Index) +
 601            static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(Opcode, Dst,
 602                                                     VecTy->getElementType());
 603   }
 604
 605   unsigned getCFInstrCost(unsigned Opcode) {
 606     // Branches are assumed to be predicted.
 607     return 0;
 608   }
 609
 610   unsigned getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy,
 611                               const Instruction *I) {
 612     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 613     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 614     assert(ISD && "Invalid opcode");
 615
 616     // Selects on vectors are actually vector selects.
 617     if (ISD == ISD::SELECT) {
 618       assert(CondTy && "CondTy must exist");
 619       if (CondTy->isVectorTy())
 620         ISD = ISD::VSELECT;
 621     }
 622     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
 623
 624     if (!(ValTy->isVectorTy() && !LT.second.isVector()) &&
 625         !TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 626       // The operation is legal. Assume it costs 1. Multiply
 627       // by the type-legalization overhead.
 628       return LT.first * 1;
 629     }
 630
 631     // Otherwise, assume that the cast is scalarized.
 632     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 633     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 634     if (ValTy->isVectorTy()) {
 635       unsigned Num = ValTy->getVectorNumElements();
 636       if (CondTy)
 637         CondTy = CondTy->getScalarType();
 638       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCmpSelInstrCost(
 639           Opcode, ValTy->getScalarType(), CondTy, I);
 640
 641       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 642       // inserting and extracting the values.
 643       return getScalarizationOverhead(ValTy, true, false) + Num * Cost;
 644     }
 645
 646     // Unknown scalar opcode.
 647     return 1;
 648   }
 649
 650   unsigned getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) {
 651     std::pair<unsigned, MVT> LT =
 652         getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Val->getScalarType());
 653
 654     return LT.first;
 655   }
 656
 657   unsigned getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
 658                        unsigned AddressSpace, const Instruction *I = nullptr) {
 659     assert(!Src->isVoidTy() && "Invalid type");
 660     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 661
 662     // Assuming that all loads of legal types cost 1.
 663     unsigned Cost = LT.first;
 664
 665     if (Src->isVectorTy() &&
 666         Src->getPrimitiveSizeInBits() < LT.second.getSizeInBits()) {
 667       // This is a vector load that legalizes to a larger type than the vector
 668       // itself. Unless the corresponding extending load or truncating store is
 669       // legal, then this will scalarize.
 670       TargetLowering::LegalizeAction LA = TargetLowering::Expand;
 671       EVT MemVT = getTLI()->getValueType(DL, Src);
 672       if (Opcode == Instruction::Store)
 673         LA = getTLI()->getTruncStoreAction(LT.second, MemVT);
 674       else
 675         LA = getTLI()->getLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, LT.second, MemVT);
 676
 677       if (LA != TargetLowering::Legal && LA != TargetLowering::Custom) {
 678         // This is a vector load/store for some illegal type that is scalarized.
 679         // We must account for the cost of building or decomposing the vector.
 680         Cost += getScalarizationOverhead(Src, Opcode != Instruction::Store,
 681                                          Opcode == Instruction::Store);
 682       }
 683     }
 684
 685     return Cost;
 686   }
 687
 688   unsigned getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
 689                                       unsigned Factor,
 690                                       ArrayRef<unsigned> Indices,
 691                                       unsigned Alignment,
 692                                       unsigned AddressSpace) {
 693     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(VecTy);
 694     assert(VT && "Expect a vector type for interleaved memory op");
 695
 696     unsigned NumElts = VT->getNumElements();
 697     assert(Factor > 1 && NumElts % Factor == 0 && "Invalid interleave factor");
 698
 699     unsigned NumSubElts = NumElts / Factor;
 700     VectorType *SubVT = VectorType::get(VT->getElementType(), NumSubElts);
 701
 702     // Firstly, the cost of load/store operation.
 703     unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getMemoryOpCost(
 704         Opcode, VecTy, Alignment, AddressSpace);
 705
 706     // Legalize the vector type, and get the legalized and unlegalized type
 707     // sizes.
 708     MVT VecTyLT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, VecTy).second;
 709     unsigned VecTySize =
 710         static_cast<T *>(this)->getDataLayout().getTypeStoreSize(VecTy);
 711     unsigned VecTyLTSize = VecTyLT.getStoreSize();
 712
 713     // Return the ceiling of dividing A by B.
 714     auto ceil = [](unsigned A, unsigned B) { return (A + B - 1) / B; };
 715
 716     // Scale the cost of the memory operation by the fraction of legalized
 717     // instructions that will actually be used. We shouldn't account for the
 718     // cost of dead instructions since they will be removed.
 719     //
 720     // E.g., An interleaved load of factor 8:
 721     //       %vec = load <16 x i64>, <16 x i64>* %ptr
 722     //       %v0 = shufflevector %vec, undef, <0, 8>
 723     //
 724     // If <16 x i64> is legalized to 8 v2i64 loads, only 2 of the loads will be
 725     // used (those corresponding to elements [0:1] and [8:9] of the unlegalized
 726     // type). The other loads are unused.
 727     //
 728     // We only scale the cost of loads since interleaved store groups aren't
 729     // allowed to have gaps.
 730     if (Opcode == Instruction::Load && VecTySize > VecTyLTSize) {
 731
 732       // The number of loads of a legal type it will take to represent a load
 733       // of the unlegalized vector type.
 734       unsigned NumLegalInsts = ceil(VecTySize, VecTyLTSize);
 735
 736       // The number of elements of the unlegalized type that correspond to a
 737       // single legal instruction.
 738       unsigned NumEltsPerLegalInst = ceil(NumElts, NumLegalInsts);
 739
 740       // Determine which legal instructions will be used.
 741       BitVector UsedInsts(NumLegalInsts, false);
 742       for (unsigned Index : Indices)
 743         for (unsigned Elt = 0; Elt < NumSubElts; ++Elt)
 744           UsedInsts.set((Index + Elt * Factor) / NumEltsPerLegalInst);
 745
 746       // Scale the cost of the load by the fraction of legal instructions that
 747       // will be used.
 748       Cost *= UsedInsts.count() / NumLegalInsts;
 749     }
 750
 751     // Then plus the cost of interleave operation.
 752     if (Opcode == Instruction::Load) {
 753       // The interleave cost is similar to extract sub vectors' elements
 754       // from the wide vector, and insert them into sub vectors.
 755       //
 756       // E.g. An interleaved load of factor 2 (with one member of index 0):
 757       //      %vec = load <8 x i32>, <8 x i32>* %ptr
 758       //      %v0 = shuffle %vec, undef, <0, 2, 4, 6>         ; Index 0
 759       // The cost is estimated as extract elements at 0, 2, 4, 6 from the
 760       // <8 x i32> vector and insert them into a <4 x i32> vector.
 761
 762       assert(Indices.size() <= Factor &&
 763              "Interleaved memory op has too many members");
 764
 765       for (unsigned Index : Indices) {
 766         assert(Index < Factor && "Invalid index for interleaved memory op");
 767
 768         // Extract elements from loaded vector for each sub vector.
 769         for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 770           Cost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 771               Instruction::ExtractElement, VT, Index + i * Factor);
 772       }
 773
 774       unsigned InsSubCost = 0;
 775       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 776         InsSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 777             Instruction::InsertElement, SubVT, i);
 778
 779       Cost += Indices.size() * InsSubCost;
 780     } else {
 781       // The interleave cost is extract all elements from sub vectors, and
 782       // insert them into the wide vector.
 783       //
 784       // E.g. An interleaved store of factor 2:
 785       //      %v0_v1 = shuffle %v0, %v1, <0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7>
 786       //      store <8 x i32> %interleaved.vec, <8 x i32>* %ptr
 787       // The cost is estimated as extract all elements from both <4 x i32>
 788       // vectors and insert into the <8 x i32> vector.
 789
 790       unsigned ExtSubCost = 0;
 791       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 792         ExtSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 793             Instruction::ExtractElement, SubVT, i);
 794       Cost += ExtSubCost * Factor;
 795
 796       for (unsigned i = 0; i < NumElts; i++)
 797         Cost += static_cast<T *>(this)
 798                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, VT, i);
 799     }
 800
 801     return Cost;
 802   }
 803
 804   /// Get intrinsic cost based on arguments.
 805   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 806                                  ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF,
 807                                  unsigned VF = 1) {
 808     unsigned RetVF = (RetTy->isVectorTy() ? RetTy->getVectorNumElements() : 1);
 809     assert ((RetVF == 1 || VF == 1) && "VF > 1 and RetVF is a vector type");
 810
 811     switch (IID) {
 812     default: {
 813       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 814       SmallVector<Type *, 4> Types;
 815       for (Value *Op : Args) {
 816         Type *OpTy = Op->getType();
 817         assert (VF == 1 || !OpTy->isVectorTy());
 818         Types.push_back(VF == 1 ? OpTy : VectorType::get(OpTy, VF));
 819       }
 820
 821       if (VF > 1 && !RetTy->isVoidTy())
 822         RetTy = VectorType::get(RetTy, VF);
 823
 824       // Compute the scalarization overhead based on Args for a vector
 825       // intrinsic. A vectorizer will pass a scalar RetTy and VF > 1, while
 826       // CostModel will pass a vector RetTy and VF is 1.
 827       unsigned ScalarizationCost = UINT_MAX;
 828       if (RetVF > 1 || VF > 1) {
 829         ScalarizationCost = 0;
 830         if (!RetTy->isVoidTy())
 831           ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 832         ScalarizationCost += getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
 833       }
 834
 835       return static_cast<T *>(this)->
 836         getIntrinsicInstrCost(IID, RetTy, Types, FMF, ScalarizationCost);
 837     }
 838     case Intrinsic::masked_scatter: {
 839       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 840       Value *Mask = Args[3];
 841       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 842       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[2])->getZExtValue();
 843       return
 844         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Store,
 845                                                        Args[0]->getType(),
 846                                                        Args[1], VarMask,
 847                                                        Alignment);
 848     }
 849     case Intrinsic::masked_gather: {
 850       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 851       Value *Mask = Args[2];
 852       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 853       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[1])->getZExtValue();
 854       return
 855         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Load,
 856                                                        RetTy, Args[0], VarMask,
 857                                                        Alignment);
 858     }
 859     }
 860   }
 861
 862   /// Get intrinsic cost based on argument types.
 863   /// If ScalarizationCostPassed is UINT_MAX, the cost of scalarizing the
 864   /// arguments and the return value will be computed based on types.
 865   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 866                           ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
 867                           unsigned ScalarizationCostPassed = UINT_MAX) {
 868     SmallVector<unsigned, 2> ISDs;
 869     unsigned SingleCallCost = 10; // Library call cost. Make it expensive.
 870     switch (IID) {
 871     default: {
 872       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 873       unsigned ScalarizationCost = ScalarizationCostPassed;
 874       unsigned ScalarCalls = 1;
 875       Type *ScalarRetTy = RetTy;
 876       if (RetTy->isVectorTy()) {
 877         if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 878           ScalarizationCost = getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 879         ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, RetTy->getVectorNumElements());
 880         ScalarRetTy = RetTy->getScalarType();
 881       }
 882       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
 883       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
 884         Type *Ty = Tys[i];
 885         if (Ty->isVectorTy()) {
 886           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 887             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
 888           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Ty->getVectorNumElements());
 889           Ty = Ty->getScalarType();
 890         }
 891         ScalarTys.push_back(Ty);
 892       }
 893       if (ScalarCalls == 1)
 894         return 1; // Return cost of a scalar intrinsic. Assume it to be cheap.
 895
 896       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
 897           IID, ScalarRetTy, ScalarTys, FMF);
 898
 899       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
 900     }
 901     // Look for intrinsics that can be lowered directly or turned into a scalar
 902     // intrinsic call.
 903     case Intrinsic::sqrt:
 904       ISDs.push_back(ISD::FSQRT);
 905       break;
 906     case Intrinsic::sin:
 907       ISDs.push_back(ISD::FSIN);
 908       break;
 909     case Intrinsic::cos:
 910       ISDs.push_back(ISD::FCOS);
 911       break;
 912     case Intrinsic::exp:
 913       ISDs.push_back(ISD::FEXP);
 914       break;
 915     case Intrinsic::exp2:
 916       ISDs.push_back(ISD::FEXP2);
 917       break;
 918     case Intrinsic::log:
 919       ISDs.push_back(ISD::FLOG);
 920       break;
 921     case Intrinsic::log10:
 922       ISDs.push_back(ISD::FLOG10);
 923       break;
 924     case Intrinsic::log2:
 925       ISDs.push_back(ISD::FLOG2);
 926       break;
 927     case Intrinsic::fabs:
 928       ISDs.push_back(ISD::FABS);
 929       break;
 930     case Intrinsic::minnum:
 931       ISDs.push_back(ISD::FMINNUM);
 932       if (FMF.noNaNs())
 933         ISDs.push_back(ISD::FMINNAN);
 934       break;
 935     case Intrinsic::maxnum:
 936       ISDs.push_back(ISD::FMAXNUM);
 937       if (FMF.noNaNs())
 938         ISDs.push_back(ISD::FMAXNAN);
 939       break;
 940     case Intrinsic::copysign:
 941       ISDs.push_back(ISD::FCOPYSIGN);
 942       break;
 943     case Intrinsic::floor:
 944       ISDs.push_back(ISD::FFLOOR);
 945       break;
 946     case Intrinsic::ceil:
 947       ISDs.push_back(ISD::FCEIL);
 948       break;
 949     case Intrinsic::trunc:
 950       ISDs.push_back(ISD::FTRUNC);
 951       break;
 952     case Intrinsic::nearbyint:
 953       ISDs.push_back(ISD::FNEARBYINT);
 954       break;
 955     case Intrinsic::rint:
 956       ISDs.push_back(ISD::FRINT);
 957       break;
 958     case Intrinsic::round:
 959       ISDs.push_back(ISD::FROUND);
 960       break;
 961     case Intrinsic::pow:
 962       ISDs.push_back(ISD::FPOW);
 963       break;
 964     case Intrinsic::fma:
 965       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 966       break;
 967     case Intrinsic::fmuladd:
 968       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 969       break;
 970     // FIXME: We should return 0 whenever getIntrinsicCost == TCC_Free.
 971     case Intrinsic::lifetime_start:
 972     case Intrinsic::lifetime_end:
 973       return 0;
 974     case Intrinsic::masked_store:
 975       return static_cast<T *>(this)
 976           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Store, Tys[0], 0, 0);
 977     case Intrinsic::masked_load:
 978       return static_cast<T *>(this)
 979           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Load, RetTy, 0, 0);
 980     case Intrinsic::ctpop:
 981       ISDs.push_back(ISD::CTPOP);
 982       // In case of legalization use TCC_Expensive. This is cheaper than a
 983       // library call but still not a cheap instruction.
 984       SingleCallCost = TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 985       break;
 986     // FIXME: ctlz, cttz, ...
 987     }
 988
 989     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 990     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, RetTy);
 991
 992     SmallVector<unsigned, 2> LegalCost;
 993     SmallVector<unsigned, 2> CustomCost;
 994     for (unsigned ISD : ISDs) {
 995       if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
 996         if (IID == Intrinsic::fabs && TLI->isFAbsFree(LT.second)) {
 997           return 0;
 998         }
 999
1000         // The operation is legal. Assume it costs 1.
1001         // If the type is split to multiple registers, assume that there is some
1002         // overhead to this.
1003         // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
1004         if (LT.first > 1)
1005           LegalCost.push_back(LT.first * 2);
1006         else
1007           LegalCost.push_back(LT.first * 1);
1008       } else if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
1009         // If the operation is custom lowered then assume
1010         // that the code is twice as expensive.
1011         CustomCost.push_back(LT.first * 2);
1012       }
1013     }
1014
1015     auto MinLegalCostI = std::min_element(LegalCost.begin(), LegalCost.end());
1016     if (MinLegalCostI != LegalCost.end())
1017       return *MinLegalCostI;
1018
1019     auto MinCustomCostI = std::min_element(CustomCost.begin(), CustomCost.end());
1020     if (MinCustomCostI != CustomCost.end())
1021       return *MinCustomCostI;
1022
1023     // If we can't lower fmuladd into an FMA estimate the cost as a floating
1024     // point mul followed by an add.
1025     if (IID == Intrinsic::fmuladd)
1026       return static_cast<T *>(this)
1027                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FMul, RetTy) +
1028              static_cast<T *>(this)
1029                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FAdd, RetTy);
1030
1031     // Else, assume that we need to scalarize this intrinsic. For math builtins
1032     // this will emit a costly libcall, adding call overhead and spills. Make it
1033     // very expensive.
1034     if (RetTy->isVectorTy()) {
1035       unsigned ScalarizationCost = ((ScalarizationCostPassed != UINT_MAX) ?
1036          ScalarizationCostPassed : getScalarizationOverhead(RetTy, true, false));
1037       unsigned ScalarCalls = RetTy->getVectorNumElements();
1038       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
1039       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1040         Type *Ty = Tys[i];
1041         if (Ty->isVectorTy())
1042           Ty = Ty->getScalarType();
1043         ScalarTys.push_back(Ty);
1044       }
1045       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
1046           IID, RetTy->getScalarType(), ScalarTys, FMF);
1047       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1048         if (Tys[i]->isVectorTy()) {
1049           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
1050             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Tys[i], false, true);
1051           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Tys[i]->getVectorNumElements());
1052         }
1053       }
1054
1055       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
1056     }
1057
1058     // This is going to be turned into a library call, make it expensive.
1059     return SingleCallCost;
1060   }
1061
1062   /// \brief Compute a cost of the given call instruction.
1063   ///
1064   /// Compute the cost of calling function F with return type RetTy and
1065   /// argument types Tys. F might be nullptr, in this case the cost of an
1066   /// arbitrary call with the specified signature will be returned.
1067   /// This is used, for instance,  when we estimate call of a vector
1068   /// counterpart of the given function.
1069   /// \param F Called function, might be nullptr.
1070   /// \param RetTy Return value types.
1071   /// \param Tys Argument types.
1072   /// \returns The cost of Call instruction.
1073   unsigned getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) {
1074     return 10;
1075   }
1076
1077   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) {
1078     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
1079     return LT.first;
1080   }
1081
1082   unsigned getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *,
1083                                      const SCEV *) {
1084     return 0;
1085   }
1086
1087   /// Try to calculate arithmetic and shuffle op costs for reduction operations.
1088   /// We're assuming that reduction operation are performing the following way:
1089   /// 1. Non-pairwise reduction
1090   /// %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1091   /// <n x i32> <i32 n/2, i32 n/2 + 1, ..., i32 n, i32 undef, ..., i32 undef>
1092   ///            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1093   ///                            n/2 elements               n/2 elements
1094   /// %red1 = op <n x t> %val, <n x t> val1
1095   /// After this operation we have a vector %red1 where only the first n/2
1096   /// elements are meaningful, the second n/2 elements are undefined and can be
1097   /// dropped. All other operations are actually working with the vector of
1098   /// length n/2, not n, though the real vector length is still n.
1099   /// %val2 = shufflevector<n x t> %red1, <n x t> %undef,
1100   /// <n x i32> <i32 n/4, i32 n/4 + 1, ..., i32 n/2, i32 undef, ..., i32 undef>
1101   ///            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1102   ///                            n/4 elements               3*n/4 elements
1103   /// %red2 = op <n x t> %red1, <n x t> val2  - working with the vector of
1104   /// length n/2, the resulting vector has length n/4 etc.
1105   /// 2. Pairwise reduction:
1106   /// Everything is the same except for an additional shuffle operation which
1107   /// is used to produce operands for pairwise kind of reductions.
1108   /// %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1109   /// <n x i32> <i32 0, i32 2, ..., i32 n-2, i32 undef, ..., i32 undef>
1110   ///            \-------------v----------/  \----------v------------/
1111   ///                   n/2 elements               n/2 elements
1112   /// %val2 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1113   /// <n x i32> <i32 1, i32 3, ..., i32 n-1, i32 undef, ..., i32 undef>
1114   ///            \-------------v----------/  \----------v------------/
1115   ///                   n/2 elements               n/2 elements
1116   /// %red1 = op <n x t> %val1, <n x t> val2
1117   /// Again, the operation is performed on <n x t> vector, but the resulting
1118   /// vector %red1 is <n/2 x t> vector.
1119   ///
1120   /// The cost model should take into account that the actual length of the
1121   /// vector is reduced on each iteration.
1122   unsigned getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty, bool IsPairwise) {
1123     assert(Ty->isVectorTy() && "Expect a vector type");
1124     Type *ScalarTy = Ty->getVectorElementType();
1125     unsigned NumVecElts = Ty->getVectorNumElements();
1126     unsigned NumReduxLevels = Log2_32(NumVecElts);
1127     unsigned ArithCost = 0;
1128     unsigned ShuffleCost = 0;
1129     auto *ConcreteTTI = static_cast<T *>(this);
1130     std::pair<unsigned, MVT> LT =
1131         ConcreteTTI->getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
1132     unsigned LongVectorCount = 0;
1133     unsigned MVTLen =
1134         LT.second.isVector() ? LT.second.getVectorNumElements() : 1;
1135     while (NumVecElts > MVTLen) {
1136       NumVecElts /= 2;
1137       // Assume the pairwise shuffles add a cost.
1138       ShuffleCost += (IsPairwise + 1) *
1139                      ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1140                                                  NumVecElts, Ty);
1141       ArithCost += ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1142       Ty = VectorType::get(ScalarTy, NumVecElts);
1143       ++LongVectorCount;
1144     }
1145     // The minimal length of the vector is limited by the real length of vector
1146     // operations performed on the current platform. That's why several final
1147     // reduction opertions are perfomed on the vectors with the same
1148     // architecture-dependent length.
1149     ShuffleCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) * (IsPairwise + 1) *
1150                    ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1151                                                NumVecElts, Ty);
1152     ArithCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) *
1153                  ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1154     return ShuffleCost + ArithCost + getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
1155   }
1156
1157   unsigned getVectorSplitCost() { return 1; }
1158
1159   /// @}
1160 };
1161
1162 /// \brief Concrete BasicTTIImpl that can be used if no further customization
1163 /// is needed.
1164 class BasicTTIImpl : public BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> {
1165   typedef BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> BaseT;
1166   friend class BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl>;
1167
1168   const TargetSubtargetInfo *ST;
1169   const TargetLoweringBase *TLI;
1170
1171   const TargetSubtargetInfo *getST() const { return ST; }
1172   const TargetLoweringBase *getTLI() const { return TLI; }
1173
1174 public:
1175   explicit BasicTTIImpl(const TargetMachine *ST, const Function &F);
1176 };
1177
1178 }
1179
1180 #endif