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   bool isAlwaysUniform(const Value *V) { return false; }
  97
  98   unsigned getFlatAddressSpace() {
  99     // Return an invalid address space.
 100     return -1;
 101   }
 102
 103   bool isLegalAddImmediate(int64_t imm) {
 104     return getTLI()->isLegalAddImmediate(imm);
 105   }
 106
 107   bool isLegalICmpImmediate(int64_t imm) {
 108     return getTLI()->isLegalICmpImmediate(imm);
 109   }
 110
 111   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 112                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 113                              unsigned AddrSpace) {
 114     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
 115     AM.BaseGV = BaseGV;
 116     AM.BaseOffs = BaseOffset;
 117     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
 118     AM.Scale = Scale;
 119     return getTLI()->isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AddrSpace);
 120   }
 121
 122   bool isLSRCostLess(TTI::LSRCost C1, TTI::LSRCost C2) {
 123     return TargetTransformInfoImplBase::isLSRCostLess(C1, C2);
 124   }
 125
 126   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
 127                            bool HasBaseReg, int64_t Scale, unsigned AddrSpace) {
 128     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
 129     AM.BaseGV = BaseGV;
 130     AM.BaseOffs = BaseOffset;
 131     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
 132     AM.Scale = Scale;
 133     return getTLI()->getScalingFactorCost(DL, AM, Ty, AddrSpace);
 134   }
 135
 136   bool isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I, int64_t Offset) {
 137     return getTLI()->isFoldableMemAccessOffset(I, Offset);
 138   }
 139
 140   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) {
 141     return getTLI()->isTruncateFree(Ty1, Ty2);
 142   }
 143
 144   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) {
 145     return getTLI()->isProfitableToHoist(I);
 146   }
 147
 148   bool isTypeLegal(Type *Ty) {
 149     EVT VT = getTLI()->getValueType(DL, Ty);
 150     return getTLI()->isTypeLegal(VT);
 151   }
 152
 153   int getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 154                  ArrayRef<const Value *> Operands) {
 155     return BaseT::getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands);
 156   }
 157
 158   int getExtCost(const Instruction *I, const Value *Src) {
 159     if (getTLI()->isExtFree(I))
 160       return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 161
 162     if (isa<ZExtInst>(I) || isa<SExtInst>(I))
 163       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Src))
 164         if (getTLI()->isExtLoad(LI, I, DL))
 165           return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 166
 167     return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 168   }
 169
 170   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 171                             ArrayRef<const Value *> Arguments) {
 172     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
 173   }
 174
 175   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 176                             ArrayRef<Type *> ParamTys) {
 177     if (IID == Intrinsic::cttz) {
 178       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCttz())
 179         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 180       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 181     }
 182
 183     if (IID == Intrinsic::ctlz) {
 184       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCtlz())
 185         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 186       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
 187     }
 188
 189     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
 190   }
 191
 192   unsigned getEstimatedNumberOfCaseClusters(const SwitchInst &SI,
 193                                             unsigned &JumpTableSize) {
 194     /// Try to find the estimated number of clusters. Note that the number of
 195     /// clusters identified in this function could be different from the actural
 196     /// numbers found in lowering. This function ignore switches that are
 197     /// lowered with a mix of jump table / bit test / BTree. This function was
 198     /// initially intended to be used when estimating the cost of switch in
 199     /// inline cost heuristic, but it's a generic cost model to be used in other
 200     /// places (e.g., in loop unrolling).
 201     unsigned N = SI.getNumCases();
 202     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 203     const DataLayout &DL = this->getDataLayout();
 204
 205     JumpTableSize = 0;
 206     bool IsJTAllowed = TLI->areJTsAllowed(SI.getParent()->getParent());
 207
 208     // Early exit if both a jump table and bit test are not allowed.
 209     if (N < 1 || (!IsJTAllowed && DL.getPointerSizeInBits() < N))
 210       return N;
 211
 212     APInt MaxCaseVal = SI.case_begin()->getCaseValue()->getValue();
 213     APInt MinCaseVal = MaxCaseVal;
 214     for (auto CI : SI.cases()) {
 215       const APInt &CaseVal = CI.getCaseValue()->getValue();
 216       if (CaseVal.sgt(MaxCaseVal))
 217         MaxCaseVal = CaseVal;
 218       if (CaseVal.slt(MinCaseVal))
 219         MinCaseVal = CaseVal;
 220     }
 221
 222     // Check if suitable for a bit test
 223     if (N <= DL.getPointerSizeInBits()) {
 224       SmallPtrSet<const BasicBlock *, 4> Dests;
 225       for (auto I : SI.cases())
 226         Dests.insert(I.getCaseSuccessor());
 227
 228       if (TLI->isSuitableForBitTests(Dests.size(), N, MinCaseVal, MaxCaseVal,
 229                                      DL))
 230         return 1;
 231     }
 232
 233     // Check if suitable for a jump table.
 234     if (IsJTAllowed) {
 235       if (N < 2 || N < TLI->getMinimumJumpTableEntries())
 236         return N;
 237       uint64_t Range =
 238           (MaxCaseVal - MinCaseVal).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
 239       // Check whether a range of clusters is dense enough for a jump table
 240       if (TLI->isSuitableForJumpTable(&SI, N, Range)) {
 241         JumpTableSize = Range;
 242         return 1;
 243       }
 244     }
 245     return N;
 246   }
 247
 248   unsigned getJumpBufAlignment() { return getTLI()->getJumpBufAlignment(); }
 249
 250   unsigned getJumpBufSize() { return getTLI()->getJumpBufSize(); }
 251
 252   bool shouldBuildLookupTables() {
 253     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 254     return TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
 255            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
 256   }
 257
 258   bool haveFastSqrt(Type *Ty) {
 259     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 260     EVT VT = TLI->getValueType(DL, Ty);
 261     return TLI->isTypeLegal(VT) &&
 262            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::FSQRT, VT);
 263   }
 264
 265   unsigned getFPOpCost(Type *Ty) {
 266     // By default, FP instructions are no more expensive since they are
 267     // implemented in HW.  Target specific TTI can override this.
 268     return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 269   }
 270
 271   unsigned getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) {
 272     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 273     switch (Opcode) {
 274     default: break;
 275     case Instruction::Trunc: {
 276       if (TLI->isTruncateFree(OpTy, Ty))
 277         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 278       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 279     }
 280     case Instruction::ZExt: {
 281       if (TLI->isZExtFree(OpTy, Ty))
 282         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
 283       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
 284     }
 285     }
 286
 287     return BaseT::getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
 288   }
 289
 290   unsigned getInliningThresholdMultiplier() { return 1; }
 291
 292   void getUnrollingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &SE,
 293                                TTI::UnrollingPreferences &UP) {
 294     // This unrolling functionality is target independent, but to provide some
 295     // motivation for its intended use, for x86:
 296
 297     // According to the Intel 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference
 298     // Manual, Intel Core models and later have a loop stream detector (and
 299     // associated uop queue) that can benefit from partial unrolling.
 300     // The relevant requirements are:
 301     //  - The loop must have no more than 4 (8 for Nehalem and later) branches
 302     //    taken, and none of them may be calls.
 303     //  - The loop can have no more than 18 (28 for Nehalem and later) uops.
 304
 305     // According to the Software Optimization Guide for AMD Family 15h
 306     // Processors, models 30h-4fh (Steamroller and later) have a loop predictor
 307     // and loop buffer which can benefit from partial unrolling.
 308     // The relevant requirements are:
 309     //  - The loop must have fewer than 16 branches
 310     //  - The loop must have less than 40 uops in all executed loop branches
 311
 312     // The number of taken branches in a loop is hard to estimate here, and
 313     // benchmarking has revealed that it is better not to be conservative when
 314     // estimating the branch count. As a result, we'll ignore the branch limits
 315     // until someone finds a case where it matters in practice.
 316
 317     unsigned MaxOps;
 318     const TargetSubtargetInfo *ST = getST();
 319     if (PartialUnrollingThreshold.getNumOccurrences() > 0)
 320       MaxOps = PartialUnrollingThreshold;
 321     else if (ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize > 0)
 322       MaxOps = ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize;
 323     else
 324       return;
 325
 326     // Scan the loop: don't unroll loops with calls.
 327     for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end(); I != E;
 328          ++I) {
 329       BasicBlock *BB = *I;
 330
 331       for (BasicBlock::iterator J = BB->begin(), JE = BB->end(); J != JE; ++J)
 332         if (isa<CallInst>(J) || isa<InvokeInst>(J)) {
 333           ImmutableCallSite CS(&*J);
 334           if (const Function *F = CS.getCalledFunction()) {
 335             if (!static_cast<T *>(this)->isLoweredToCall(F))
 336               continue;
 337           }
 338
 339           return;
 340         }
 341     }
 342
 343     // Enable runtime and partial unrolling up to the specified size.
 344     // Enable using trip count upper bound to unroll loops.
 345     UP.Partial = UP.Runtime = UP.UpperBound = true;
 346     UP.PartialThreshold = MaxOps;
 347
 348     // Avoid unrolling when optimizing for size.
 349     UP.OptSizeThreshold = 0;
 350     UP.PartialOptSizeThreshold = 0;
 351
 352     // Set number of instructions optimized when "back edge"
 353     // becomes "fall through" to default value of 2.
 354     UP.BEInsns = 2;
 355   }
 356
 357   /// @}
 358
 359   /// \name Vector TTI Implementations
 360   /// @{
 361
 362   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) { return Vector ? 0 : 1; }
 363
 364   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const { return 32; }
 365
 366   /// Estimate the overhead of scalarizing an instruction. Insert and Extract
 367   /// are set if the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
 368   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) {
 369     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
 370     unsigned Cost = 0;
 371
 372     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
 373       if (Insert)
 374         Cost += static_cast<T *>(this)
 375                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
 376       if (Extract)
 377         Cost += static_cast<T *>(this)
 378                     ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
 379     }
 380
 381     return Cost;
 382   }
 383
 384   /// Estimate the overhead of scalarizing an instructions unique
 385   /// non-constant operands. The types of the arguments are ordinarily
 386   /// scalar, in which case the costs are multiplied with VF.
 387   unsigned getOperandsScalarizationOverhead(ArrayRef<const Value *> Args,
 388                                             unsigned VF) {
 389     unsigned Cost = 0;
 390     SmallPtrSet<const Value*, 4> UniqueOperands;
 391     for (const Value *A : Args) {
 392       if (!isa<Constant>(A) && UniqueOperands.insert(A).second) {
 393         Type *VecTy = nullptr;
 394         if (A->getType()->isVectorTy()) {
 395           VecTy = A->getType();
 396           // If A is a vector operand, VF should be 1 or correspond to A.
 397           assert ((VF == 1 || VF == VecTy->getVectorNumElements()) &&
 398                   "Vector argument does not match VF");
 399         }
 400         else
 401           VecTy = VectorType::get(A->getType(), VF);
 402
 403         Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 404       }
 405     }
 406
 407     return Cost;
 408   }
 409
 410   unsigned getScalarizationOverhead(Type *VecTy, ArrayRef<const Value *> Args) {
 411     assert (VecTy->isVectorTy());
 412
 413     unsigned Cost = 0;
 414
 415     Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, true, false);
 416     if (!Args.empty())
 417       Cost += getOperandsScalarizationOverhead(Args,
 418                                                VecTy->getVectorNumElements());
 419     else
 420       // When no information on arguments is provided, we add the cost
 421       // associated with one argument as a heuristic.
 422       Cost += getScalarizationOverhead(VecTy, false, true);
 423
 424     return Cost;
 425   }
 426
 427   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) { return 1; }
 428
 429   unsigned getArithmeticInstrCost(
 430       unsigned Opcode, Type *Ty,
 431       TTI::OperandValueKind Opd1Info = TTI::OK_AnyValue,
 432       TTI::OperandValueKind Opd2Info = TTI::OK_AnyValue,
 433       TTI::OperandValueProperties Opd1PropInfo = TTI::OP_None,
 434       TTI::OperandValueProperties Opd2PropInfo = TTI::OP_None,
 435       ArrayRef<const Value *> Args = ArrayRef<const Value *>()) {
 436     // Check if any of the operands are vector operands.
 437     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 438     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 439     assert(ISD && "Invalid opcode");
 440
 441     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
 442
 443     bool IsFloat = Ty->isFPOrFPVectorTy();
 444     // Assume that floating point arithmetic operations cost twice as much as
 445     // integer operations.
 446     unsigned OpCost = (IsFloat ? 2 : 1);
 447
 448     if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
 449       // The operation is legal. Assume it costs 1.
 450       // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
 451       return LT.first * OpCost;
 452     }
 453
 454     if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 455       // If the operation is custom lowered, then assume that the code is twice
 456       // as expensive.
 457       return LT.first * 2 * OpCost;
 458     }
 459
 460     // Else, assume that we need to scalarize this op.
 461     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 462     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 463     if (Ty->isVectorTy()) {
 464       unsigned Num = Ty->getVectorNumElements();
 465       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)
 466                           ->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty->getScalarType());
 467       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 468       // inserting and extracting the values.
 469       return getScalarizationOverhead(Ty, Args) + Num * Cost;
 470     }
 471
 472     // We don't know anything about this scalar instruction.
 473     return OpCost;
 474   }
 475
 476   unsigned getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
 477                           Type *SubTp) {
 478     if (Kind == TTI::SK_Alternate || Kind == TTI::SK_PermuteTwoSrc ||
 479         Kind == TTI::SK_PermuteSingleSrc) {
 480       return getPermuteShuffleOverhead(Tp);
 481     }
 482     return 1;
 483   }
 484
 485   unsigned getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
 486                             const Instruction *I = nullptr) {
 487     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 488     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 489     assert(ISD && "Invalid opcode");
 490     std::pair<unsigned, MVT> SrcLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 491     std::pair<unsigned, MVT> DstLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
 492
 493     // Check for NOOP conversions.
 494     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 495         SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 496
 497       // Bitcast between types that are legalized to the same type are free.
 498       if (Opcode == Instruction::BitCast || Opcode == Instruction::Trunc)
 499         return 0;
 500     }
 501
 502     if (Opcode == Instruction::Trunc &&
 503         TLI->isTruncateFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 504       return 0;
 505
 506     if (Opcode == Instruction::ZExt &&
 507         TLI->isZExtFree(SrcLT.second, DstLT.second))
 508       return 0;
 509
 510     if (Opcode == Instruction::AddrSpaceCast &&
 511         TLI->isNoopAddrSpaceCast(Src->getPointerAddressSpace(),
 512                                  Dst->getPointerAddressSpace()))
 513       return 0;
 514
 515     // If this is a zext/sext of a load, return 0 if the corresponding
 516     // extending load exists on target.
 517     if ((Opcode == Instruction::ZExt || Opcode == Instruction::SExt) &&
 518         I && isa<LoadInst>(I->getOperand(0))) {
 519         EVT ExtVT = EVT::getEVT(Dst);
 520         EVT LoadVT = EVT::getEVT(Src);
 521         unsigned LType =
 522           ((Opcode == Instruction::ZExt) ? ISD::ZEXTLOAD : ISD::SEXTLOAD);
 523         if (TLI->isLoadExtLegal(LType, ExtVT, LoadVT))
 524           return 0;
 525     }
 526
 527     // If the cast is marked as legal (or promote) then assume low cost.
 528     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 529         TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, DstLT.second))
 530       return 1;
 531
 532     // Handle scalar conversions.
 533     if (!Src->isVectorTy() && !Dst->isVectorTy()) {
 534
 535       // Scalar bitcasts are usually free.
 536       if (Opcode == Instruction::BitCast)
 537         return 0;
 538
 539       // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it costs
 540       // 1.
 541       if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 542         return 1;
 543
 544       // Assume that illegal scalar instruction are expensive.
 545       return 4;
 546     }
 547
 548     // Check vector-to-vector casts.
 549     if (Dst->isVectorTy() && Src->isVectorTy()) {
 550
 551       // If the cast is between same-sized registers, then the check is simple.
 552       if (SrcLT.first == DstLT.first &&
 553           SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
 554
 555         // Assume that Zext is done using AND.
 556         if (Opcode == Instruction::ZExt)
 557           return 1;
 558
 559         // Assume that sext is done using SHL and SRA.
 560         if (Opcode == Instruction::SExt)
 561           return 2;
 562
 563         // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it
 564         // costs
 565         // 1 and multiply by the type-legalization overhead.
 566         if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
 567           return SrcLT.first * 1;
 568       }
 569
 570       // If we are legalizing by splitting, query the concrete TTI for the cost
 571       // of casting the original vector twice. We also need to factor int the
 572       // cost of the split itself. Count that as 1, to be consistent with
 573       // TLI->getTypeLegalizationCost().
 574       if ((TLI->getTypeAction(Src->getContext(), TLI->getValueType(DL, Src)) ==
 575            TargetLowering::TypeSplitVector) ||
 576           (TLI->getTypeAction(Dst->getContext(), TLI->getValueType(DL, Dst)) ==
 577            TargetLowering::TypeSplitVector)) {
 578         Type *SplitDst = VectorType::get(Dst->getVectorElementType(),
 579                                          Dst->getVectorNumElements() / 2);
 580         Type *SplitSrc = VectorType::get(Src->getVectorElementType(),
 581                                          Src->getVectorNumElements() / 2);
 582         T *TTI = static_cast<T *>(this);
 583         return TTI->getVectorSplitCost() +
 584                (2 * TTI->getCastInstrCost(Opcode, SplitDst, SplitSrc, I));
 585       }
 586
 587       // In other cases where the source or destination are illegal, assume
 588       // the operation will get scalarized.
 589       unsigned Num = Dst->getVectorNumElements();
 590       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(
 591           Opcode, Dst->getScalarType(), Src->getScalarType(), I);
 592
 593       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 594       // inserting and extracting the values.
 595       return getScalarizationOverhead(Dst, true, true) + Num * Cost;
 596     }
 597
 598     // We already handled vector-to-vector and scalar-to-scalar conversions.
 599     // This
 600     // is where we handle bitcast between vectors and scalars. We need to assume
 601     //  that the conversion is scalarized in one way or another.
 602     if (Opcode == Instruction::BitCast)
 603       // Illegal bitcasts are done by storing and loading from a stack slot.
 604       return (Src->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Src, false, true)
 605                                 : 0) +
 606              (Dst->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Dst, true, false)
 607                                 : 0);
 608
 609     llvm_unreachable("Unhandled cast");
 610   }
 611
 612   unsigned getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
 613                                     VectorType *VecTy, unsigned Index) {
 614     return static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 615                Instruction::ExtractElement, VecTy, Index) +
 616            static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(Opcode, Dst,
 617                                                     VecTy->getElementType());
 618   }
 619
 620   unsigned getCFInstrCost(unsigned Opcode) {
 621     // Branches are assumed to be predicted.
 622     return 0;
 623   }
 624
 625   unsigned getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy,
 626                               const Instruction *I) {
 627     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
 628     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
 629     assert(ISD && "Invalid opcode");
 630
 631     // Selects on vectors are actually vector selects.
 632     if (ISD == ISD::SELECT) {
 633       assert(CondTy && "CondTy must exist");
 634       if (CondTy->isVectorTy())
 635         ISD = ISD::VSELECT;
 636     }
 637     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
 638
 639     if (!(ValTy->isVectorTy() && !LT.second.isVector()) &&
 640         !TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
 641       // The operation is legal. Assume it costs 1. Multiply
 642       // by the type-legalization overhead.
 643       return LT.first * 1;
 644     }
 645
 646     // Otherwise, assume that the cast is scalarized.
 647     // TODO: If one of the types get legalized by splitting, handle this
 648     // similarly to what getCastInstrCost() does.
 649     if (ValTy->isVectorTy()) {
 650       unsigned Num = ValTy->getVectorNumElements();
 651       if (CondTy)
 652         CondTy = CondTy->getScalarType();
 653       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCmpSelInstrCost(
 654           Opcode, ValTy->getScalarType(), CondTy, I);
 655
 656       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
 657       // inserting and extracting the values.
 658       return getScalarizationOverhead(ValTy, true, false) + Num * Cost;
 659     }
 660
 661     // Unknown scalar opcode.
 662     return 1;
 663   }
 664
 665   unsigned getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) {
 666     std::pair<unsigned, MVT> LT =
 667         getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Val->getScalarType());
 668
 669     return LT.first;
 670   }
 671
 672   unsigned getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
 673                        unsigned AddressSpace, const Instruction *I = nullptr) {
 674     assert(!Src->isVoidTy() && "Invalid type");
 675     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
 676
 677     // Assuming that all loads of legal types cost 1.
 678     unsigned Cost = LT.first;
 679
 680     if (Src->isVectorTy() &&
 681         Src->getPrimitiveSizeInBits() < LT.second.getSizeInBits()) {
 682       // This is a vector load that legalizes to a larger type than the vector
 683       // itself. Unless the corresponding extending load or truncating store is
 684       // legal, then this will scalarize.
 685       TargetLowering::LegalizeAction LA = TargetLowering::Expand;
 686       EVT MemVT = getTLI()->getValueType(DL, Src);
 687       if (Opcode == Instruction::Store)
 688         LA = getTLI()->getTruncStoreAction(LT.second, MemVT);
 689       else
 690         LA = getTLI()->getLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, LT.second, MemVT);
 691
 692       if (LA != TargetLowering::Legal && LA != TargetLowering::Custom) {
 693         // This is a vector load/store for some illegal type that is scalarized.
 694         // We must account for the cost of building or decomposing the vector.
 695         Cost += getScalarizationOverhead(Src, Opcode != Instruction::Store,
 696                                          Opcode == Instruction::Store);
 697       }
 698     }
 699
 700     return Cost;
 701   }
 702
 703   unsigned getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
 704                                       unsigned Factor,
 705                                       ArrayRef<unsigned> Indices,
 706                                       unsigned Alignment,
 707                                       unsigned AddressSpace) {
 708     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(VecTy);
 709     assert(VT && "Expect a vector type for interleaved memory op");
 710
 711     unsigned NumElts = VT->getNumElements();
 712     assert(Factor > 1 && NumElts % Factor == 0 && "Invalid interleave factor");
 713
 714     unsigned NumSubElts = NumElts / Factor;
 715     VectorType *SubVT = VectorType::get(VT->getElementType(), NumSubElts);
 716
 717     // Firstly, the cost of load/store operation.
 718     unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getMemoryOpCost(
 719         Opcode, VecTy, Alignment, AddressSpace);
 720
 721     // Legalize the vector type, and get the legalized and unlegalized type
 722     // sizes.
 723     MVT VecTyLT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, VecTy).second;
 724     unsigned VecTySize =
 725         static_cast<T *>(this)->getDataLayout().getTypeStoreSize(VecTy);
 726     unsigned VecTyLTSize = VecTyLT.getStoreSize();
 727
 728     // Return the ceiling of dividing A by B.
 729     auto ceil = [](unsigned A, unsigned B) { return (A + B - 1) / B; };
 730
 731     // Scale the cost of the memory operation by the fraction of legalized
 732     // instructions that will actually be used. We shouldn't account for the
 733     // cost of dead instructions since they will be removed.
 734     //
 735     // E.g., An interleaved load of factor 8:
 736     //       %vec = load <16 x i64>, <16 x i64>* %ptr
 737     //       %v0 = shufflevector %vec, undef, <0, 8>
 738     //
 739     // If <16 x i64> is legalized to 8 v2i64 loads, only 2 of the loads will be
 740     // used (those corresponding to elements [0:1] and [8:9] of the unlegalized
 741     // type). The other loads are unused.
 742     //
 743     // We only scale the cost of loads since interleaved store groups aren't
 744     // allowed to have gaps.
 745     if (Opcode == Instruction::Load && VecTySize > VecTyLTSize) {
 746
 747       // The number of loads of a legal type it will take to represent a load
 748       // of the unlegalized vector type.
 749       unsigned NumLegalInsts = ceil(VecTySize, VecTyLTSize);
 750
 751       // The number of elements of the unlegalized type that correspond to a
 752       // single legal instruction.
 753       unsigned NumEltsPerLegalInst = ceil(NumElts, NumLegalInsts);
 754
 755       // Determine which legal instructions will be used.
 756       BitVector UsedInsts(NumLegalInsts, false);
 757       for (unsigned Index : Indices)
 758         for (unsigned Elt = 0; Elt < NumSubElts; ++Elt)
 759           UsedInsts.set((Index + Elt * Factor) / NumEltsPerLegalInst);
 760
 761       // Scale the cost of the load by the fraction of legal instructions that
 762       // will be used.
 763       Cost *= UsedInsts.count() / NumLegalInsts;
 764     }
 765
 766     // Then plus the cost of interleave operation.
 767     if (Opcode == Instruction::Load) {
 768       // The interleave cost is similar to extract sub vectors' elements
 769       // from the wide vector, and insert them into sub vectors.
 770       //
 771       // E.g. An interleaved load of factor 2 (with one member of index 0):
 772       //      %vec = load <8 x i32>, <8 x i32>* %ptr
 773       //      %v0 = shuffle %vec, undef, <0, 2, 4, 6>         ; Index 0
 774       // The cost is estimated as extract elements at 0, 2, 4, 6 from the
 775       // <8 x i32> vector and insert them into a <4 x i32> vector.
 776
 777       assert(Indices.size() <= Factor &&
 778              "Interleaved memory op has too many members");
 779
 780       for (unsigned Index : Indices) {
 781         assert(Index < Factor && "Invalid index for interleaved memory op");
 782
 783         // Extract elements from loaded vector for each sub vector.
 784         for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 785           Cost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 786               Instruction::ExtractElement, VT, Index + i * Factor);
 787       }
 788
 789       unsigned InsSubCost = 0;
 790       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 791         InsSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 792             Instruction::InsertElement, SubVT, i);
 793
 794       Cost += Indices.size() * InsSubCost;
 795     } else {
 796       // The interleave cost is extract all elements from sub vectors, and
 797       // insert them into the wide vector.
 798       //
 799       // E.g. An interleaved store of factor 2:
 800       //      %v0_v1 = shuffle %v0, %v1, <0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7>
 801       //      store <8 x i32> %interleaved.vec, <8 x i32>* %ptr
 802       // The cost is estimated as extract all elements from both <4 x i32>
 803       // vectors and insert into the <8 x i32> vector.
 804
 805       unsigned ExtSubCost = 0;
 806       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
 807         ExtSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
 808             Instruction::ExtractElement, SubVT, i);
 809       Cost += ExtSubCost * Factor;
 810
 811       for (unsigned i = 0; i < NumElts; i++)
 812         Cost += static_cast<T *>(this)
 813                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, VT, i);
 814     }
 815
 816     return Cost;
 817   }
 818
 819   /// Get intrinsic cost based on arguments.
 820   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 821                                  ArrayRef<Value *> Args, FastMathFlags FMF,
 822                                  unsigned VF = 1) {
 823     unsigned RetVF = (RetTy->isVectorTy() ? RetTy->getVectorNumElements() : 1);
 824     assert ((RetVF == 1 || VF == 1) && "VF > 1 and RetVF is a vector type");
 825
 826     switch (IID) {
 827     default: {
 828       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 829       SmallVector<Type *, 4> Types;
 830       for (Value *Op : Args) {
 831         Type *OpTy = Op->getType();
 832         assert (VF == 1 || !OpTy->isVectorTy());
 833         Types.push_back(VF == 1 ? OpTy : VectorType::get(OpTy, VF));
 834       }
 835
 836       if (VF > 1 && !RetTy->isVoidTy())
 837         RetTy = VectorType::get(RetTy, VF);
 838
 839       // Compute the scalarization overhead based on Args for a vector
 840       // intrinsic. A vectorizer will pass a scalar RetTy and VF > 1, while
 841       // CostModel will pass a vector RetTy and VF is 1.
 842       unsigned ScalarizationCost = UINT_MAX;
 843       if (RetVF > 1 || VF > 1) {
 844         ScalarizationCost = 0;
 845         if (!RetTy->isVoidTy())
 846           ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 847         ScalarizationCost += getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
 848       }
 849
 850       return static_cast<T *>(this)->
 851         getIntrinsicInstrCost(IID, RetTy, Types, FMF, ScalarizationCost);
 852     }
 853     case Intrinsic::masked_scatter: {
 854       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 855       Value *Mask = Args[3];
 856       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 857       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[2])->getZExtValue();
 858       return
 859         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Store,
 860                                                        Args[0]->getType(),
 861                                                        Args[1], VarMask,
 862                                                        Alignment);
 863     }
 864     case Intrinsic::masked_gather: {
 865       assert (VF == 1 && "Can't vectorize types here.");
 866       Value *Mask = Args[2];
 867       bool VarMask = !isa<Constant>(Mask);
 868       unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(Args[1])->getZExtValue();
 869       return
 870         static_cast<T *>(this)->getGatherScatterOpCost(Instruction::Load,
 871                                                        RetTy, Args[0], VarMask,
 872                                                        Alignment);
 873     }
 874     }
 875   }
 876
 877   /// Get intrinsic cost based on argument types.
 878   /// If ScalarizationCostPassed is UINT_MAX, the cost of scalarizing the
 879   /// arguments and the return value will be computed based on types.
 880   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
 881                           ArrayRef<Type *> Tys, FastMathFlags FMF,
 882                           unsigned ScalarizationCostPassed = UINT_MAX) {
 883     SmallVector<unsigned, 2> ISDs;
 884     unsigned SingleCallCost = 10; // Library call cost. Make it expensive.
 885     switch (IID) {
 886     default: {
 887       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
 888       unsigned ScalarizationCost = ScalarizationCostPassed;
 889       unsigned ScalarCalls = 1;
 890       Type *ScalarRetTy = RetTy;
 891       if (RetTy->isVectorTy()) {
 892         if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 893           ScalarizationCost = getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
 894         ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, RetTy->getVectorNumElements());
 895         ScalarRetTy = RetTy->getScalarType();
 896       }
 897       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
 898       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
 899         Type *Ty = Tys[i];
 900         if (Ty->isVectorTy()) {
 901           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
 902             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
 903           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Ty->getVectorNumElements());
 904           Ty = Ty->getScalarType();
 905         }
 906         ScalarTys.push_back(Ty);
 907       }
 908       if (ScalarCalls == 1)
 909         return 1; // Return cost of a scalar intrinsic. Assume it to be cheap.
 910
 911       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
 912           IID, ScalarRetTy, ScalarTys, FMF);
 913
 914       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
 915     }
 916     // Look for intrinsics that can be lowered directly or turned into a scalar
 917     // intrinsic call.
 918     case Intrinsic::sqrt:
 919       ISDs.push_back(ISD::FSQRT);
 920       break;
 921     case Intrinsic::sin:
 922       ISDs.push_back(ISD::FSIN);
 923       break;
 924     case Intrinsic::cos:
 925       ISDs.push_back(ISD::FCOS);
 926       break;
 927     case Intrinsic::exp:
 928       ISDs.push_back(ISD::FEXP);
 929       break;
 930     case Intrinsic::exp2:
 931       ISDs.push_back(ISD::FEXP2);
 932       break;
 933     case Intrinsic::log:
 934       ISDs.push_back(ISD::FLOG);
 935       break;
 936     case Intrinsic::log10:
 937       ISDs.push_back(ISD::FLOG10);
 938       break;
 939     case Intrinsic::log2:
 940       ISDs.push_back(ISD::FLOG2);
 941       break;
 942     case Intrinsic::fabs:
 943       ISDs.push_back(ISD::FABS);
 944       break;
 945     case Intrinsic::minnum:
 946       ISDs.push_back(ISD::FMINNUM);
 947       if (FMF.noNaNs())
 948         ISDs.push_back(ISD::FMINNAN);
 949       break;
 950     case Intrinsic::maxnum:
 951       ISDs.push_back(ISD::FMAXNUM);
 952       if (FMF.noNaNs())
 953         ISDs.push_back(ISD::FMAXNAN);
 954       break;
 955     case Intrinsic::copysign:
 956       ISDs.push_back(ISD::FCOPYSIGN);
 957       break;
 958     case Intrinsic::floor:
 959       ISDs.push_back(ISD::FFLOOR);
 960       break;
 961     case Intrinsic::ceil:
 962       ISDs.push_back(ISD::FCEIL);
 963       break;
 964     case Intrinsic::trunc:
 965       ISDs.push_back(ISD::FTRUNC);
 966       break;
 967     case Intrinsic::nearbyint:
 968       ISDs.push_back(ISD::FNEARBYINT);
 969       break;
 970     case Intrinsic::rint:
 971       ISDs.push_back(ISD::FRINT);
 972       break;
 973     case Intrinsic::round:
 974       ISDs.push_back(ISD::FROUND);
 975       break;
 976     case Intrinsic::pow:
 977       ISDs.push_back(ISD::FPOW);
 978       break;
 979     case Intrinsic::fma:
 980       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 981       break;
 982     case Intrinsic::fmuladd:
 983       ISDs.push_back(ISD::FMA);
 984       break;
 985     // FIXME: We should return 0 whenever getIntrinsicCost == TCC_Free.
 986     case Intrinsic::lifetime_start:
 987     case Intrinsic::lifetime_end:
 988       return 0;
 989     case Intrinsic::masked_store:
 990       return static_cast<T *>(this)
 991           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Store, Tys[0], 0, 0);
 992     case Intrinsic::masked_load:
 993       return static_cast<T *>(this)
 994           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Load, RetTy, 0, 0);
 995     case Intrinsic::ctpop:
 996       ISDs.push_back(ISD::CTPOP);
 997       // In case of legalization use TCC_Expensive. This is cheaper than a
 998       // library call but still not a cheap instruction.
 999       SingleCallCost = TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
1000       break;
1001     // FIXME: ctlz, cttz, ...
1002     }
1003
1004     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
1005     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, RetTy);
1006
1007     SmallVector<unsigned, 2> LegalCost;
1008     SmallVector<unsigned, 2> CustomCost;
1009     for (unsigned ISD : ISDs) {
1010       if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
1011         if (IID == Intrinsic::fabs && TLI->isFAbsFree(LT.second)) {
1012           return 0;
1013         }
1014
1015         // The operation is legal. Assume it costs 1.
1016         // If the type is split to multiple registers, assume that there is some
1017         // overhead to this.
1018         // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
1019         if (LT.first > 1)
1020           LegalCost.push_back(LT.first * 2);
1021         else
1022           LegalCost.push_back(LT.first * 1);
1023       } else if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
1024         // If the operation is custom lowered then assume
1025         // that the code is twice as expensive.
1026         CustomCost.push_back(LT.first * 2);
1027       }
1028     }
1029
1030     auto MinLegalCostI = std::min_element(LegalCost.begin(), LegalCost.end());
1031     if (MinLegalCostI != LegalCost.end())
1032       return *MinLegalCostI;
1033
1034     auto MinCustomCostI = std::min_element(CustomCost.begin(), CustomCost.end());
1035     if (MinCustomCostI != CustomCost.end())
1036       return *MinCustomCostI;
1037
1038     // If we can't lower fmuladd into an FMA estimate the cost as a floating
1039     // point mul followed by an add.
1040     if (IID == Intrinsic::fmuladd)
1041       return static_cast<T *>(this)
1042                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FMul, RetTy) +
1043              static_cast<T *>(this)
1044                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FAdd, RetTy);
1045
1046     // Else, assume that we need to scalarize this intrinsic. For math builtins
1047     // this will emit a costly libcall, adding call overhead and spills. Make it
1048     // very expensive.
1049     if (RetTy->isVectorTy()) {
1050       unsigned ScalarizationCost = ((ScalarizationCostPassed != UINT_MAX) ?
1051          ScalarizationCostPassed : getScalarizationOverhead(RetTy, true, false));
1052       unsigned ScalarCalls = RetTy->getVectorNumElements();
1053       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
1054       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1055         Type *Ty = Tys[i];
1056         if (Ty->isVectorTy())
1057           Ty = Ty->getScalarType();
1058         ScalarTys.push_back(Ty);
1059       }
1060       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
1061           IID, RetTy->getScalarType(), ScalarTys, FMF);
1062       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
1063         if (Tys[i]->isVectorTy()) {
1064           if (ScalarizationCostPassed == UINT_MAX)
1065             ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Tys[i], false, true);
1066           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Tys[i]->getVectorNumElements());
1067         }
1068       }
1069
1070       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
1071     }
1072
1073     // This is going to be turned into a library call, make it expensive.
1074     return SingleCallCost;
1075   }
1076
1077   /// \brief Compute a cost of the given call instruction.
1078   ///
1079   /// Compute the cost of calling function F with return type RetTy and
1080   /// argument types Tys. F might be nullptr, in this case the cost of an
1081   /// arbitrary call with the specified signature will be returned.
1082   /// This is used, for instance,  when we estimate call of a vector
1083   /// counterpart of the given function.
1084   /// \param F Called function, might be nullptr.
1085   /// \param RetTy Return value types.
1086   /// \param Tys Argument types.
1087   /// \returns The cost of Call instruction.
1088   unsigned getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) {
1089     return 10;
1090   }
1091
1092   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) {
1093     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
1094     return LT.first;
1095   }
1096
1097   unsigned getAddressComputationCost(Type *Ty, ScalarEvolution *,
1098                                      const SCEV *) {
1099     return 0;
1100   }
1101
1102   /// Try to calculate arithmetic and shuffle op costs for reduction operations.
1103   /// We're assuming that reduction operation are performing the following way:
1104   /// 1. Non-pairwise reduction
1105   /// %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1106   /// <n x i32> <i32 n/2, i32 n/2 + 1, ..., i32 n, i32 undef, ..., i32 undef>
1107   ///            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1108   ///                            n/2 elements               n/2 elements
1109   /// %red1 = op <n x t> %val, <n x t> val1
1110   /// After this operation we have a vector %red1 where only the first n/2
1111   /// elements are meaningful, the second n/2 elements are undefined and can be
1112   /// dropped. All other operations are actually working with the vector of
1113   /// length n/2, not n, though the real vector length is still n.
1114   /// %val2 = shufflevector<n x t> %red1, <n x t> %undef,
1115   /// <n x i32> <i32 n/4, i32 n/4 + 1, ..., i32 n/2, i32 undef, ..., i32 undef>
1116   ///            \----------------v-------------/  \----------v------------/
1117   ///                            n/4 elements               3*n/4 elements
1118   /// %red2 = op <n x t> %red1, <n x t> val2  - working with the vector of
1119   /// length n/2, the resulting vector has length n/4 etc.
1120   /// 2. Pairwise reduction:
1121   /// Everything is the same except for an additional shuffle operation which
1122   /// is used to produce operands for pairwise kind of reductions.
1123   /// %val1 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1124   /// <n x i32> <i32 0, i32 2, ..., i32 n-2, i32 undef, ..., i32 undef>
1125   ///            \-------------v----------/  \----------v------------/
1126   ///                   n/2 elements               n/2 elements
1127   /// %val2 = shufflevector<n x t> %val, <n x t> %undef,
1128   /// <n x i32> <i32 1, i32 3, ..., i32 n-1, i32 undef, ..., i32 undef>
1129   ///            \-------------v----------/  \----------v------------/
1130   ///                   n/2 elements               n/2 elements
1131   /// %red1 = op <n x t> %val1, <n x t> val2
1132   /// Again, the operation is performed on <n x t> vector, but the resulting
1133   /// vector %red1 is <n/2 x t> vector.
1134   ///
1135   /// The cost model should take into account that the actual length of the
1136   /// vector is reduced on each iteration.
1137   unsigned getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty, bool IsPairwise) {
1138     assert(Ty->isVectorTy() && "Expect a vector type");
1139     Type *ScalarTy = Ty->getVectorElementType();
1140     unsigned NumVecElts = Ty->getVectorNumElements();
1141     unsigned NumReduxLevels = Log2_32(NumVecElts);
1142     unsigned ArithCost = 0;
1143     unsigned ShuffleCost = 0;
1144     auto *ConcreteTTI = static_cast<T *>(this);
1145     std::pair<unsigned, MVT> LT =
1146         ConcreteTTI->getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
1147     unsigned LongVectorCount = 0;
1148     unsigned MVTLen =
1149         LT.second.isVector() ? LT.second.getVectorNumElements() : 1;
1150     while (NumVecElts > MVTLen) {
1151       NumVecElts /= 2;
1152       // Assume the pairwise shuffles add a cost.
1153       ShuffleCost += (IsPairwise + 1) *
1154                      ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1155                                                  NumVecElts, Ty);
1156       ArithCost += ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1157       Ty = VectorType::get(ScalarTy, NumVecElts);
1158       ++LongVectorCount;
1159     }
1160     // The minimal length of the vector is limited by the real length of vector
1161     // operations performed on the current platform. That's why several final
1162     // reduction opertions are perfomed on the vectors with the same
1163     // architecture-dependent length.
1164     ShuffleCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) * (IsPairwise + 1) *
1165                    ConcreteTTI->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty,
1166                                                NumVecElts, Ty);
1167     ArithCost += (NumReduxLevels - LongVectorCount) *
1168                  ConcreteTTI->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
1169     return ShuffleCost + ArithCost + getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
1170   }
1171
1172   unsigned getVectorSplitCost() { return 1; }
1173
1174   /// @}
1175 };
1176
1177 /// \brief Concrete BasicTTIImpl that can be used if no further customization
1178 /// is needed.
1179 class BasicTTIImpl : public BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> {
1180   typedef BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> BaseT;
1181   friend class BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl>;
1182
1183   const TargetSubtargetInfo *ST;
1184   const TargetLoweringBase *TLI;
1185
1186   const TargetSubtargetInfo *getST() const { return ST; }
1187   const TargetLoweringBase *getTLI() const { return TLI; }
1188
1189 public:
1190   explicit BasicTTIImpl(const TargetMachine *ST, const Function &F);
1191 };
1192
1193 }
1194
1195 #endif