]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/CodeGen/TargetLowering.h
Fix a memory leak in if_delgroups() introduced in r334118.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / CodeGen / TargetLowering.h
1 //===- llvm/CodeGen/TargetLowering.h - Target Lowering Info -----*- C++ -*-===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 ///
9 /// \file
10 /// This file describes how to lower LLVM code to machine code.  This has two
11 /// main components:
12 ///
13 ///  1. Which ValueTypes are natively supported by the target.
14 ///  2. Which operations are supported for supported ValueTypes.
15 ///  3. Cost thresholds for alternative implementations of certain operations.
16 ///
17 /// In addition it has a few other components, like information about FP
18 /// immediates.
19 ///
20 //===----------------------------------------------------------------------===//
21
22 #ifndef LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
23 #define LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
24
25 #include "llvm/ADT/APInt.h"
26 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
27 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
30 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
31 #include "llvm/Analysis/LegacyDivergenceAnalysis.h"
32 #include "llvm/CodeGen/DAGCombine.h"
33 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
34 #include "llvm/CodeGen/RuntimeLibcalls.h"
35 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
36 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
37 #include "llvm/CodeGen/TargetCallingConv.h"
38 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
39 #include "llvm/IR/Attributes.h"
40 #include "llvm/IR/CallSite.h"
41 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
42 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
43 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
44 #include "llvm/IR/Function.h"
45 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
46 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
47 #include "llvm/IR/Instruction.h"
48 #include "llvm/IR/Instructions.h"
49 #include "llvm/IR/Type.h"
50 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
51 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
52 #include "llvm/Support/Casting.h"
53 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
54 #include "llvm/Support/MachineValueType.h"
55 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
56 #include <algorithm>
57 #include <cassert>
58 #include <climits>
59 #include <cstdint>
60 #include <iterator>
61 #include <map>
62 #include <string>
63 #include <utility>
64 #include <vector>
65
66 namespace llvm {
67
68 class BranchProbability;
69 class CCState;
70 class CCValAssign;
71 class Constant;
72 class FastISel;
73 class FunctionLoweringInfo;
74 class GlobalValue;
75 class IntrinsicInst;
76 struct KnownBits;
77 class LLVMContext;
78 class MachineBasicBlock;
79 class MachineFunction;
80 class MachineInstr;
81 class MachineJumpTableInfo;
82 class MachineLoop;
83 class MachineRegisterInfo;
84 class MCContext;
85 class MCExpr;
86 class Module;
87 class TargetRegisterClass;
88 class TargetLibraryInfo;
89 class TargetRegisterInfo;
90 class Value;
91
92 namespace Sched {
93
94   enum Preference {
95     None,             // No preference
96     Source,           // Follow source order.
97     RegPressure,      // Scheduling for lowest register pressure.
98     Hybrid,           // Scheduling for both latency and register pressure.
99     ILP,              // Scheduling for ILP in low register pressure mode.
100     VLIW              // Scheduling for VLIW targets.
101   };
102
103 } // end namespace Sched
104
105 /// This base class for TargetLowering contains the SelectionDAG-independent
106 /// parts that can be used from the rest of CodeGen.
107 class TargetLoweringBase {
108 public:
109   /// This enum indicates whether operations are valid for a target, and if not,
110   /// what action should be used to make them valid.
111   enum LegalizeAction : uint8_t {
112     Legal,      // The target natively supports this operation.
113     Promote,    // This operation should be executed in a larger type.
114     Expand,     // Try to expand this to other ops, otherwise use a libcall.
115     LibCall,    // Don't try to expand this to other ops, always use a libcall.
116     Custom      // Use the LowerOperation hook to implement custom lowering.
117   };
118
119   /// This enum indicates whether a types are legal for a target, and if not,
120   /// what action should be used to make them valid.
121   enum LegalizeTypeAction : uint8_t {
122     TypeLegal,           // The target natively supports this type.
123     TypePromoteInteger,  // Replace this integer with a larger one.
124     TypeExpandInteger,   // Split this integer into two of half the size.
125     TypeSoftenFloat,     // Convert this float to a same size integer type,
126                          // if an operation is not supported in target HW.
127     TypeExpandFloat,     // Split this float into two of half the size.
128     TypeScalarizeVector, // Replace this one-element vector with its element.
129     TypeSplitVector,     // Split this vector into two of half the size.
130     TypeWidenVector,     // This vector should be widened into a larger vector.
131     TypePromoteFloat     // Replace this float with a larger one.
132   };
133
134   /// LegalizeKind holds the legalization kind that needs to happen to EVT
135   /// in order to type-legalize it.
136   using LegalizeKind = std::pair<LegalizeTypeAction, EVT>;
137
138   /// Enum that describes how the target represents true/false values.
139   enum BooleanContent {
140     UndefinedBooleanContent,    // Only bit 0 counts, the rest can hold garbage.
141     ZeroOrOneBooleanContent,        // All bits zero except for bit 0.
142     ZeroOrNegativeOneBooleanContent // All bits equal to bit 0.
143   };
144
145   /// Enum that describes what type of support for selects the target has.
146   enum SelectSupportKind {
147     ScalarValSelect,      // The target supports scalar selects (ex: cmov).
148     ScalarCondVectorVal,  // The target supports selects with a scalar condition
149                           // and vector values (ex: cmov).
150     VectorMaskSelect      // The target supports vector selects with a vector
151                           // mask (ex: x86 blends).
152   };
153
154   /// Enum that specifies what an atomic load/AtomicRMWInst is expanded
155   /// to, if at all. Exists because different targets have different levels of
156   /// support for these atomic instructions, and also have different options
157   /// w.r.t. what they should expand to.
158   enum class AtomicExpansionKind {
159     None,    // Don't expand the instruction.
160     LLSC,    // Expand the instruction into loadlinked/storeconditional; used
161              // by ARM/AArch64.
162     LLOnly,  // Expand the (load) instruction into just a load-linked, which has
163              // greater atomic guarantees than a normal load.
164     CmpXChg, // Expand the instruction into cmpxchg; used by at least X86.
165     MaskedIntrinsic, // Use a target-specific intrinsic for the LL/SC loop.
166   };
167
168   /// Enum that specifies when a multiplication should be expanded.
169   enum class MulExpansionKind {
170     Always,            // Always expand the instruction.
171     OnlyLegalOrCustom, // Only expand when the resulting instructions are legal
172                        // or custom.
173   };
174
175   class ArgListEntry {
176   public:
177     Value *Val = nullptr;
178     SDValue Node = SDValue();
179     Type *Ty = nullptr;
180     bool IsSExt : 1;
181     bool IsZExt : 1;
182     bool IsInReg : 1;
183     bool IsSRet : 1;
184     bool IsNest : 1;
185     bool IsByVal : 1;
186     bool IsInAlloca : 1;
187     bool IsReturned : 1;
188     bool IsSwiftSelf : 1;
189     bool IsSwiftError : 1;
190     uint16_t Alignment = 0;
191     Type *ByValType = nullptr;
192
193     ArgListEntry()
194         : IsSExt(false), IsZExt(false), IsInReg(false), IsSRet(false),
195           IsNest(false), IsByVal(false), IsInAlloca(false), IsReturned(false),
196           IsSwiftSelf(false), IsSwiftError(false) {}
197
198     void setAttributes(const CallBase *Call, unsigned ArgIdx);
199
200     void setAttributes(ImmutableCallSite *CS, unsigned ArgIdx) {
201       return setAttributes(cast<CallBase>(CS->getInstruction()), ArgIdx);
202     }
203   };
204   using ArgListTy = std::vector<ArgListEntry>;
205
206   virtual void markLibCallAttributes(MachineFunction *MF, unsigned CC,
207                                      ArgListTy &Args) const {};
208
209   static ISD::NodeType getExtendForContent(BooleanContent Content) {
210     switch (Content) {
211     case UndefinedBooleanContent:
212       // Extend by adding rubbish bits.
213       return ISD::ANY_EXTEND;
214     case ZeroOrOneBooleanContent:
215       // Extend by adding zero bits.
216       return ISD::ZERO_EXTEND;
217     case ZeroOrNegativeOneBooleanContent:
218       // Extend by copying the sign bit.
219       return ISD::SIGN_EXTEND;
220     }
221     llvm_unreachable("Invalid content kind");
222   }
223
224   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
225   explicit TargetLoweringBase(const TargetMachine &TM);
226   TargetLoweringBase(const TargetLoweringBase &) = delete;
227   TargetLoweringBase &operator=(const TargetLoweringBase &) = delete;
228   virtual ~TargetLoweringBase() = default;
229
230 protected:
231   /// Initialize all of the actions to default values.
232   void initActions();
233
234 public:
235   const TargetMachine &getTargetMachine() const { return TM; }
236
237   virtual bool useSoftFloat() const { return false; }
238
239   /// Return the pointer type for the given address space, defaults to
240   /// the pointer type from the data layout.
241   /// FIXME: The default needs to be removed once all the code is updated.
242   virtual MVT getPointerTy(const DataLayout &DL, uint32_t AS = 0) const {
243     return MVT::getIntegerVT(DL.getPointerSizeInBits(AS));
244   }
245
246   /// Return the in-memory pointer type for the given address space, defaults to
247   /// the pointer type from the data layout.  FIXME: The default needs to be
248   /// removed once all the code is updated.
249   MVT getPointerMemTy(const DataLayout &DL, uint32_t AS = 0) const {
250     return MVT::getIntegerVT(DL.getPointerSizeInBits(AS));
251   }
252
253   /// Return the type for frame index, which is determined by
254   /// the alloca address space specified through the data layout.
255   MVT getFrameIndexTy(const DataLayout &DL) const {
256     return getPointerTy(DL, DL.getAllocaAddrSpace());
257   }
258
259   /// Return the type for operands of fence.
260   /// TODO: Let fence operands be of i32 type and remove this.
261   virtual MVT getFenceOperandTy(const DataLayout &DL) const {
262     return getPointerTy(DL);
263   }
264
265   /// EVT is not used in-tree, but is used by out-of-tree target.
266   /// A documentation for this function would be nice...
267   virtual MVT getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const;
268
269   EVT getShiftAmountTy(EVT LHSTy, const DataLayout &DL,
270                        bool LegalTypes = true) const;
271
272   /// Returns the type to be used for the index operand of:
273   /// ISD::INSERT_VECTOR_ELT, ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
274   /// ISD::INSERT_SUBVECTOR, and ISD::EXTRACT_SUBVECTOR
275   virtual MVT getVectorIdxTy(const DataLayout &DL) const {
276     return getPointerTy(DL);
277   }
278
279   virtual bool isSelectSupported(SelectSupportKind /*kind*/) const {
280     return true;
281   }
282
283   /// Return true if it is profitable to convert a select of FP constants into
284   /// a constant pool load whose address depends on the select condition. The
285   /// parameter may be used to differentiate a select with FP compare from
286   /// integer compare.
287   virtual bool reduceSelectOfFPConstantLoads(bool IsFPSetCC) const {
288     return true;
289   }
290
291   /// Return true if multiple condition registers are available.
292   bool hasMultipleConditionRegisters() const {
293     return HasMultipleConditionRegisters;
294   }
295
296   /// Return true if the target has BitExtract instructions.
297   bool hasExtractBitsInsn() const { return HasExtractBitsInsn; }
298
299   /// Return the preferred vector type legalization action.
300   virtual TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
301   getPreferredVectorAction(MVT VT) const {
302     // The default action for one element vectors is to scalarize
303     if (VT.getVectorNumElements() == 1)
304       return TypeScalarizeVector;
305     // The default action for an odd-width vector is to widen.
306     if (!VT.isPow2VectorType())
307       return TypeWidenVector;
308     // The default action for other vectors is to promote
309     return TypePromoteInteger;
310   }
311
312   // There are two general methods for expanding a BUILD_VECTOR node:
313   //  1. Use SCALAR_TO_VECTOR on the defined scalar values and then shuffle
314   //     them together.
315   //  2. Build the vector on the stack and then load it.
316   // If this function returns true, then method (1) will be used, subject to
317   // the constraint that all of the necessary shuffles are legal (as determined
318   // by isShuffleMaskLegal). If this function returns false, then method (2) is
319   // always used. The vector type, and the number of defined values, are
320   // provided.
321   virtual bool
322   shouldExpandBuildVectorWithShuffles(EVT /* VT */,
323                                       unsigned DefinedValues) const {
324     return DefinedValues < 3;
325   }
326
327   /// Return true if integer divide is usually cheaper than a sequence of
328   /// several shifts, adds, and multiplies for this target.
329   /// The definition of "cheaper" may depend on whether we're optimizing
330   /// for speed or for size.
331   virtual bool isIntDivCheap(EVT VT, AttributeList Attr) const { return false; }
332
333   /// Return true if the target can handle a standalone remainder operation.
334   virtual bool hasStandaloneRem(EVT VT) const {
335     return true;
336   }
337
338   /// Return true if SQRT(X) shouldn't be replaced with X*RSQRT(X).
339   virtual bool isFsqrtCheap(SDValue X, SelectionDAG &DAG) const {
340     // Default behavior is to replace SQRT(X) with X*RSQRT(X).
341     return false;
342   }
343
344   /// Reciprocal estimate status values used by the functions below.
345   enum ReciprocalEstimate : int {
346     Unspecified = -1,
347     Disabled = 0,
348     Enabled = 1
349   };
350
351   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a square root of the given type
352   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
353   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
354   /// are expected to be used for instruction selection.
355   int getRecipEstimateSqrtEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
356
357   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a division of the given type
358   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
359   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
360   /// are expected to be used for instruction selection.
361   int getRecipEstimateDivEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
362
363   /// Return the refinement step count for a square root of the given type based
364   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
365   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
366   /// are expected to be used for instruction selection.
367   int getSqrtRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
368
369   /// Return the refinement step count for a division of the given type based
370   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
371   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
372   /// are expected to be used for instruction selection.
373   int getDivRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
374
375   /// Returns true if target has indicated at least one type should be bypassed.
376   bool isSlowDivBypassed() const { return !BypassSlowDivWidths.empty(); }
377
378   /// Returns map of slow types for division or remainder with corresponding
379   /// fast types
380   const DenseMap<unsigned int, unsigned int> &getBypassSlowDivWidths() const {
381     return BypassSlowDivWidths;
382   }
383
384   /// Return true if Flow Control is an expensive operation that should be
385   /// avoided.
386   bool isJumpExpensive() const { return JumpIsExpensive; }
387
388   /// Return true if selects are only cheaper than branches if the branch is
389   /// unlikely to be predicted right.
390   bool isPredictableSelectExpensive() const {
391     return PredictableSelectIsExpensive;
392   }
393
394   /// If a branch or a select condition is skewed in one direction by more than
395   /// this factor, it is very likely to be predicted correctly.
396   virtual BranchProbability getPredictableBranchThreshold() const;
397
398   /// Return true if the following transform is beneficial:
399   /// fold (conv (load x)) -> (load (conv*)x)
400   /// On architectures that don't natively support some vector loads
401   /// efficiently, casting the load to a smaller vector of larger types and
402   /// loading is more efficient, however, this can be undone by optimizations in
403   /// dag combiner.
404   virtual bool isLoadBitCastBeneficial(EVT LoadVT, EVT BitcastVT,
405                                        const SelectionDAG &DAG,
406                                        const MachineMemOperand &MMO) const {
407     // Don't do if we could do an indexed load on the original type, but not on
408     // the new one.
409     if (!LoadVT.isSimple() || !BitcastVT.isSimple())
410       return true;
411
412     MVT LoadMVT = LoadVT.getSimpleVT();
413
414     // Don't bother doing this if it's just going to be promoted again later, as
415     // doing so might interfere with other combines.
416     if (getOperationAction(ISD::LOAD, LoadMVT) == Promote &&
417         getTypeToPromoteTo(ISD::LOAD, LoadMVT) == BitcastVT.getSimpleVT())
418       return false;
419
420     bool Fast = false;
421     return allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), BitcastVT,
422                               MMO, &Fast) && Fast;
423   }
424
425   /// Return true if the following transform is beneficial:
426   /// (store (y (conv x)), y*)) -> (store x, (x*))
427   virtual bool isStoreBitCastBeneficial(EVT StoreVT, EVT BitcastVT,
428                                         const SelectionDAG &DAG,
429                                         const MachineMemOperand &MMO) const {
430     // Default to the same logic as loads.
431     return isLoadBitCastBeneficial(StoreVT, BitcastVT, DAG, MMO);
432   }
433
434   /// Return true if it is expected to be cheaper to do a store of a non-zero
435   /// vector constant with the given size and type for the address space than to
436   /// store the individual scalar element constants.
437   virtual bool storeOfVectorConstantIsCheap(EVT MemVT,
438                                             unsigned NumElem,
439                                             unsigned AddrSpace) const {
440     return false;
441   }
442
443   /// Allow store merging for the specified type after legalization in addition
444   /// to before legalization. This may transform stores that do not exist
445   /// earlier (for example, stores created from intrinsics).
446   virtual bool mergeStoresAfterLegalization(EVT MemVT) const {
447     return true;
448   }
449
450   /// Returns if it's reasonable to merge stores to MemVT size.
451   virtual bool canMergeStoresTo(unsigned AS, EVT MemVT,
452                                 const SelectionDAG &DAG) const {
453     return true;
454   }
455
456   /// Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic cttz.
457   virtual bool isCheapToSpeculateCttz() const {
458     return false;
459   }
460
461   /// Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic ctlz.
462   virtual bool isCheapToSpeculateCtlz() const {
463     return false;
464   }
465
466   /// Return true if ctlz instruction is fast.
467   virtual bool isCtlzFast() const {
468     return false;
469   }
470
471   /// Return true if it is safe to transform an integer-domain bitwise operation
472   /// into the equivalent floating-point operation. This should be set to true
473   /// if the target has IEEE-754-compliant fabs/fneg operations for the input
474   /// type.
475   virtual bool hasBitPreservingFPLogic(EVT VT) const {
476     return false;
477   }
478
479   /// Return true if it is cheaper to split the store of a merged int val
480   /// from a pair of smaller values into multiple stores.
481   virtual bool isMultiStoresCheaperThanBitsMerge(EVT LTy, EVT HTy) const {
482     return false;
483   }
484
485   /// Return if the target supports combining a
486   /// chain like:
487   /// \code
488   ///   %andResult = and %val1, #mask
489   ///   %icmpResult = icmp %andResult, 0
490   /// \endcode
491   /// into a single machine instruction of a form like:
492   /// \code
493   ///   cc = test %register, #mask
494   /// \endcode
495   virtual bool isMaskAndCmp0FoldingBeneficial(const Instruction &AndI) const {
496     return false;
497   }
498
499   /// Use bitwise logic to make pairs of compares more efficient. For example:
500   /// and (seteq A, B), (seteq C, D) --> seteq (or (xor A, B), (xor C, D)), 0
501   /// This should be true when it takes more than one instruction to lower
502   /// setcc (cmp+set on x86 scalar), when bitwise ops are faster than logic on
503   /// condition bits (crand on PowerPC), and/or when reducing cmp+br is a win.
504   virtual bool convertSetCCLogicToBitwiseLogic(EVT VT) const {
505     return false;
506   }
507
508   /// Return the preferred operand type if the target has a quick way to compare
509   /// integer values of the given size. Assume that any legal integer type can
510   /// be compared efficiently. Targets may override this to allow illegal wide
511   /// types to return a vector type if there is support to compare that type.
512   virtual MVT hasFastEqualityCompare(unsigned NumBits) const {
513     MVT VT = MVT::getIntegerVT(NumBits);
514     return isTypeLegal(VT) ? VT : MVT::INVALID_SIMPLE_VALUE_TYPE;
515   }
516
517   /// Return true if the target should transform:
518   /// (X & Y) == Y ---> (~X & Y) == 0
519   /// (X & Y) != Y ---> (~X & Y) != 0
520   ///
521   /// This may be profitable if the target has a bitwise and-not operation that
522   /// sets comparison flags. A target may want to limit the transformation based
523   /// on the type of Y or if Y is a constant.
524   ///
525   /// Note that the transform will not occur if Y is known to be a power-of-2
526   /// because a mask and compare of a single bit can be handled by inverting the
527   /// predicate, for example:
528   /// (X & 8) == 8 ---> (X & 8) != 0
529   virtual bool hasAndNotCompare(SDValue Y) const {
530     return false;
531   }
532
533   /// Return true if the target has a bitwise and-not operation:
534   /// X = ~A & B
535   /// This can be used to simplify select or other instructions.
536   virtual bool hasAndNot(SDValue X) const {
537     // If the target has the more complex version of this operation, assume that
538     // it has this operation too.
539     return hasAndNotCompare(X);
540   }
541
542   /// There are two ways to clear extreme bits (either low or high):
543   /// Mask:    x &  (-1 << y)  (the instcombine canonical form)
544   /// Shifts:  x >> y << y
545   /// Return true if the variant with 2 variable shifts is preferred.
546   /// Return false if there is no preference.
547   virtual bool shouldFoldMaskToVariableShiftPair(SDValue X) const {
548     // By default, let's assume that no one prefers shifts.
549     return false;
550   }
551
552   /// Return true if it is profitable to fold a pair of shifts into a mask.
553   /// This is usually true on most targets. But some targets, like Thumb1,
554   /// have immediate shift instructions, but no immediate "and" instruction;
555   /// this makes the fold unprofitable.
556   virtual bool shouldFoldConstantShiftPairToMask(const SDNode *N,
557                                                  CombineLevel Level) const {
558     return true;
559   }
560
561   /// Should we tranform the IR-optimal check for whether given truncation
562   /// down into KeptBits would be truncating or not:
563   ///   (add %x, (1 << (KeptBits-1))) srccond (1 << KeptBits)
564   /// Into it's more traditional form:
565   ///   ((%x << C) a>> C) dstcond %x
566   /// Return true if we should transform.
567   /// Return false if there is no preference.
568   virtual bool shouldTransformSignedTruncationCheck(EVT XVT,
569                                                     unsigned KeptBits) const {
570     // By default, let's assume that no one prefers shifts.
571     return false;
572   }
573
574   /// These two forms are equivalent:
575   ///   sub %y, (xor %x, -1)
576   ///   add (add %x, 1), %y
577   /// The variant with two add's is IR-canonical.
578   /// Some targets may prefer one to the other.
579   virtual bool preferIncOfAddToSubOfNot(EVT VT) const {
580     // By default, let's assume that everyone prefers the form with two add's.
581     return true;
582   }
583
584   /// Return true if the target wants to use the optimization that
585   /// turns ext(promotableInst1(...(promotableInstN(load)))) into
586   /// promotedInst1(...(promotedInstN(ext(load)))).
587   bool enableExtLdPromotion() const { return EnableExtLdPromotion; }
588
589   /// Return true if the target can combine store(extractelement VectorTy,
590   /// Idx).
591   /// \p Cost[out] gives the cost of that transformation when this is true.
592   virtual bool canCombineStoreAndExtract(Type *VectorTy, Value *Idx,
593                                          unsigned &Cost) const {
594     return false;
595   }
596
597   /// Return true if inserting a scalar into a variable element of an undef
598   /// vector is more efficiently handled by splatting the scalar instead.
599   virtual bool shouldSplatInsEltVarIndex(EVT) const {
600     return false;
601   }
602
603   /// Return true if target always beneficiates from combining into FMA for a
604   /// given value type. This must typically return false on targets where FMA
605   /// takes more cycles to execute than FADD.
606   virtual bool enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
607     return false;
608   }
609
610   /// Return the ValueType of the result of SETCC operations.
611   virtual EVT getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Context,
612                                  EVT VT) const;
613
614   /// Return the ValueType for comparison libcalls. Comparions libcalls include
615   /// floating point comparion calls, and Ordered/Unordered check calls on
616   /// floating point numbers.
617   virtual
618   MVT::SimpleValueType getCmpLibcallReturnType() const;
619
620   /// For targets without i1 registers, this gives the nature of the high-bits
621   /// of boolean values held in types wider than i1.
622   ///
623   /// "Boolean values" are special true/false values produced by nodes like
624   /// SETCC and consumed (as the condition) by nodes like SELECT and BRCOND.
625   /// Not to be confused with general values promoted from i1.  Some cpus
626   /// distinguish between vectors of boolean and scalars; the isVec parameter
627   /// selects between the two kinds.  For example on X86 a scalar boolean should
628   /// be zero extended from i1, while the elements of a vector of booleans
629   /// should be sign extended from i1.
630   ///
631   /// Some cpus also treat floating point types the same way as they treat
632   /// vectors instead of the way they treat scalars.
633   BooleanContent getBooleanContents(bool isVec, bool isFloat) const {
634     if (isVec)
635       return BooleanVectorContents;
636     return isFloat ? BooleanFloatContents : BooleanContents;
637   }
638
639   BooleanContent getBooleanContents(EVT Type) const {
640     return getBooleanContents(Type.isVector(), Type.isFloatingPoint());
641   }
642
643   /// Return target scheduling preference.
644   Sched::Preference getSchedulingPreference() const {
645     return SchedPreferenceInfo;
646   }
647
648   /// Some scheduler, e.g. hybrid, can switch to different scheduling heuristics
649   /// for different nodes. This function returns the preference (or none) for
650   /// the given node.
651   virtual Sched::Preference getSchedulingPreference(SDNode *) const {
652     return Sched::None;
653   }
654
655   /// Return the register class that should be used for the specified value
656   /// type.
657   virtual const TargetRegisterClass *getRegClassFor(MVT VT, bool isDivergent = false) const {
658     (void)isDivergent;
659     const TargetRegisterClass *RC = RegClassForVT[VT.SimpleTy];
660     assert(RC && "This value type is not natively supported!");
661     return RC;
662   }
663
664   /// Allows target to decide about the register class of the
665   /// specific value that is live outside the defining block.
666   /// Returns true if the value needs uniform register class.
667   virtual bool requiresUniformRegister(MachineFunction &MF,
668                                        const Value *) const {
669     return false;
670   }
671
672   /// Return the 'representative' register class for the specified value
673   /// type.
674   ///
675   /// The 'representative' register class is the largest legal super-reg
676   /// register class for the register class of the value type.  For example, on
677   /// i386 the rep register class for i8, i16, and i32 are GR32; while the rep
678   /// register class is GR64 on x86_64.
679   virtual const TargetRegisterClass *getRepRegClassFor(MVT VT) const {
680     const TargetRegisterClass *RC = RepRegClassForVT[VT.SimpleTy];
681     return RC;
682   }
683
684   /// Return the cost of the 'representative' register class for the specified
685   /// value type.
686   virtual uint8_t getRepRegClassCostFor(MVT VT) const {
687     return RepRegClassCostForVT[VT.SimpleTy];
688   }
689
690   /// Return true if SHIFT instructions should be expanded to SHIFT_PARTS
691   /// instructions, and false if a library call is preferred (e.g for code-size
692   /// reasons).
693   virtual bool shouldExpandShift(SelectionDAG &DAG, SDNode *N) const {
694     return true;
695   }
696
697   /// Return true if the target has native support for the specified value type.
698   /// This means that it has a register that directly holds it without
699   /// promotions or expansions.
700   bool isTypeLegal(EVT VT) const {
701     assert(!VT.isSimple() ||
702            (unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
703     return VT.isSimple() && RegClassForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy] != nullptr;
704   }
705
706   class ValueTypeActionImpl {
707     /// ValueTypeActions - For each value type, keep a LegalizeTypeAction enum
708     /// that indicates how instruction selection should deal with the type.
709     LegalizeTypeAction ValueTypeActions[MVT::LAST_VALUETYPE];
710
711   public:
712     ValueTypeActionImpl() {
713       std::fill(std::begin(ValueTypeActions), std::end(ValueTypeActions),
714                 TypeLegal);
715     }
716
717     LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
718       return ValueTypeActions[VT.SimpleTy];
719     }
720
721     void setTypeAction(MVT VT, LegalizeTypeAction Action) {
722       ValueTypeActions[VT.SimpleTy] = Action;
723     }
724   };
725
726   const ValueTypeActionImpl &getValueTypeActions() const {
727     return ValueTypeActions;
728   }
729
730   /// Return how we should legalize values of this type, either it is already
731   /// legal (return 'Legal') or we need to promote it to a larger type (return
732   /// 'Promote'), or we need to expand it into multiple registers of smaller
733   /// integer type (return 'Expand').  'Custom' is not an option.
734   LegalizeTypeAction getTypeAction(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
735     return getTypeConversion(Context, VT).first;
736   }
737   LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
738     return ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
739   }
740
741   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
742   /// types that must be promoted to larger types, this returns the larger type
743   /// to promote to.  For integer types that are larger than the largest integer
744   /// register, this contains one step in the expansion to get to the smaller
745   /// register. For illegal floating point types, this returns the integer type
746   /// to transform to.
747   EVT getTypeToTransformTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
748     return getTypeConversion(Context, VT).second;
749   }
750
751   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
752   /// types that must be expanded (i.e. integer types that are larger than the
753   /// largest integer register or illegal floating point types), this returns
754   /// the largest legal type it will be expanded to.
755   EVT getTypeToExpandTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
756     assert(!VT.isVector());
757     while (true) {
758       switch (getTypeAction(Context, VT)) {
759       case TypeLegal:
760         return VT;
761       case TypeExpandInteger:
762         VT = getTypeToTransformTo(Context, VT);
763         break;
764       default:
765         llvm_unreachable("Type is not legal nor is it to be expanded!");
766       }
767     }
768   }
769
770   /// Vector types are broken down into some number of legal first class types.
771   /// For example, EVT::v8f32 maps to 2 EVT::v4f32 with Altivec or SSE1, or 8
772   /// promoted EVT::f64 values with the X86 FP stack.  Similarly, EVT::v2i64
773   /// turns into 4 EVT::i32 values with both PPC and X86.
774   ///
775   /// This method returns the number of registers needed, and the VT for each
776   /// register.  It also returns the VT and quantity of the intermediate values
777   /// before they are promoted/expanded.
778   unsigned getVectorTypeBreakdown(LLVMContext &Context, EVT VT,
779                                   EVT &IntermediateVT,
780                                   unsigned &NumIntermediates,
781                                   MVT &RegisterVT) const;
782
783   /// Certain targets such as MIPS require that some types such as vectors are
784   /// always broken down into scalars in some contexts. This occurs even if the
785   /// vector type is legal.
786   virtual unsigned getVectorTypeBreakdownForCallingConv(
787       LLVMContext &Context, CallingConv::ID CC, EVT VT, EVT &IntermediateVT,
788       unsigned &NumIntermediates, MVT &RegisterVT) const {
789     return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, IntermediateVT, NumIntermediates,
790                                   RegisterVT);
791   }
792
793   struct IntrinsicInfo {
794     unsigned     opc = 0;          // target opcode
795     EVT          memVT;            // memory VT
796
797     // value representing memory location
798     PointerUnion<const Value *, const PseudoSourceValue *> ptrVal;
799
800     int          offset = 0;       // offset off of ptrVal
801     unsigned     size = 0;         // the size of the memory location
802                                    // (taken from memVT if zero)
803     unsigned     align = 1;        // alignment
804
805     MachineMemOperand::Flags flags = MachineMemOperand::MONone;
806     IntrinsicInfo() = default;
807   };
808
809   /// Given an intrinsic, checks if on the target the intrinsic will need to map
810   /// to a MemIntrinsicNode (touches memory). If this is the case, it returns
811   /// true and store the intrinsic information into the IntrinsicInfo that was
812   /// passed to the function.
813   virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &, const CallInst &,
814                                   MachineFunction &,
815                                   unsigned /*Intrinsic*/) const {
816     return false;
817   }
818
819   /// Returns true if the target can instruction select the specified FP
820   /// immediate natively. If false, the legalizer will materialize the FP
821   /// immediate as a load from a constant pool.
822   virtual bool isFPImmLegal(const APFloat & /*Imm*/, EVT /*VT*/,
823                             bool ForCodeSize = false) const {
824     return false;
825   }
826
827   /// Targets can use this to indicate that they only support *some*
828   /// VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks.  By default, if a
829   /// target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values are assumed to be
830   /// legal.
831   virtual bool isShuffleMaskLegal(ArrayRef<int> /*Mask*/, EVT /*VT*/) const {
832     return true;
833   }
834
835   /// Returns true if the operation can trap for the value type.
836   ///
837   /// VT must be a legal type. By default, we optimistically assume most
838   /// operations don't trap except for integer divide and remainder.
839   virtual bool canOpTrap(unsigned Op, EVT VT) const;
840
841   /// Similar to isShuffleMaskLegal. Targets can use this to indicate if there
842   /// is a suitable VECTOR_SHUFFLE that can be used to replace a VAND with a
843   /// constant pool entry.
844   virtual bool isVectorClearMaskLegal(ArrayRef<int> /*Mask*/,
845                                       EVT /*VT*/) const {
846     return false;
847   }
848
849   /// Return how this operation should be treated: either it is legal, needs to
850   /// be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
851   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
852   LegalizeAction getOperationAction(unsigned Op, EVT VT) const {
853     if (VT.isExtended()) return Expand;
854     // If a target-specific SDNode requires legalization, require the target
855     // to provide custom legalization for it.
856     if (Op >= array_lengthof(OpActions[0])) return Custom;
857     return OpActions[(unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy][Op];
858   }
859
860   /// Custom method defined by each target to indicate if an operation which
861   /// may require a scale is supported natively by the target.
862   /// If not, the operation is illegal.
863   virtual bool isSupportedFixedPointOperation(unsigned Op, EVT VT,
864                                               unsigned Scale) const {
865     return false;
866   }
867
868   /// Some fixed point operations may be natively supported by the target but
869   /// only for specific scales. This method allows for checking
870   /// if the width is supported by the target for a given operation that may
871   /// depend on scale.
872   LegalizeAction getFixedPointOperationAction(unsigned Op, EVT VT,
873                                               unsigned Scale) const {
874     auto Action = getOperationAction(Op, VT);
875     if (Action != Legal)
876       return Action;
877
878     // This operation is supported in this type but may only work on specific
879     // scales.
880     bool Supported;
881     switch (Op) {
882     default:
883       llvm_unreachable("Unexpected fixed point operation.");
884     case ISD::SMULFIX:
885     case ISD::SMULFIXSAT:
886     case ISD::UMULFIX:
887       Supported = isSupportedFixedPointOperation(Op, VT, Scale);
888       break;
889     }
890
891     return Supported ? Action : Expand;
892   }
893
894   LegalizeAction getStrictFPOperationAction(unsigned Op, EVT VT) const {
895     unsigned EqOpc;
896     switch (Op) {
897       default: llvm_unreachable("Unexpected FP pseudo-opcode");
898       case ISD::STRICT_FADD: EqOpc = ISD::FADD; break;
899       case ISD::STRICT_FSUB: EqOpc = ISD::FSUB; break;
900       case ISD::STRICT_FMUL: EqOpc = ISD::FMUL; break;
901       case ISD::STRICT_FDIV: EqOpc = ISD::FDIV; break;
902       case ISD::STRICT_FREM: EqOpc = ISD::FREM; break;
903       case ISD::STRICT_FSQRT: EqOpc = ISD::FSQRT; break;
904       case ISD::STRICT_FPOW: EqOpc = ISD::FPOW; break;
905       case ISD::STRICT_FPOWI: EqOpc = ISD::FPOWI; break;
906       case ISD::STRICT_FMA: EqOpc = ISD::FMA; break;
907       case ISD::STRICT_FSIN: EqOpc = ISD::FSIN; break;
908       case ISD::STRICT_FCOS: EqOpc = ISD::FCOS; break;
909       case ISD::STRICT_FEXP: EqOpc = ISD::FEXP; break;
910       case ISD::STRICT_FEXP2: EqOpc = ISD::FEXP2; break;
911       case ISD::STRICT_FLOG: EqOpc = ISD::FLOG; break;
912       case ISD::STRICT_FLOG10: EqOpc = ISD::FLOG10; break;
913       case ISD::STRICT_FLOG2: EqOpc = ISD::FLOG2; break;
914       case ISD::STRICT_FRINT: EqOpc = ISD::FRINT; break;
915       case ISD::STRICT_FNEARBYINT: EqOpc = ISD::FNEARBYINT; break;
916       case ISD::STRICT_FMAXNUM: EqOpc = ISD::FMAXNUM; break;
917       case ISD::STRICT_FMINNUM: EqOpc = ISD::FMINNUM; break;
918       case ISD::STRICT_FCEIL: EqOpc = ISD::FCEIL; break;
919       case ISD::STRICT_FFLOOR: EqOpc = ISD::FFLOOR; break;
920       case ISD::STRICT_FROUND: EqOpc = ISD::FROUND; break;
921       case ISD::STRICT_FTRUNC: EqOpc = ISD::FTRUNC; break;
922       case ISD::STRICT_FP_ROUND: EqOpc = ISD::FP_ROUND; break;
923       case ISD::STRICT_FP_EXTEND: EqOpc = ISD::FP_EXTEND; break;
924     }
925
926     auto Action = getOperationAction(EqOpc, VT);
927
928     // We don't currently handle Custom or Promote for strict FP pseudo-ops.
929     // For now, we just expand for those cases.
930     if (Action != Legal)
931       Action = Expand;
932
933     return Action;
934   }
935
936   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
937   /// made legal with custom lowering. This is used to help guide high-level
938   /// lowering decisions.
939   bool isOperationLegalOrCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
940     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
941       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
942        getOperationAction(Op, VT) == Custom);
943   }
944
945   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
946   /// made legal using promotion. This is used to help guide high-level lowering
947   /// decisions.
948   bool isOperationLegalOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
949     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
950       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
951        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
952   }
953
954   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
955   /// made legal with custom lowering or using promotion. This is used to help
956   /// guide high-level lowering decisions.
957   bool isOperationLegalOrCustomOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
958     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
959       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
960        getOperationAction(Op, VT) == Custom ||
961        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
962   }
963
964   /// Return true if the operation uses custom lowering, regardless of whether
965   /// the type is legal or not.
966   bool isOperationCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
967     return getOperationAction(Op, VT) == Custom;
968   }
969
970   /// Return true if lowering to a jump table is allowed.
971   virtual bool areJTsAllowed(const Function *Fn) const {
972     if (Fn->getFnAttribute("no-jump-tables").getValueAsString() == "true")
973       return false;
974
975     return isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
976            isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
977   }
978
979   /// Check whether the range [Low,High] fits in a machine word.
980   bool rangeFitsInWord(const APInt &Low, const APInt &High,
981                        const DataLayout &DL) const {
982     // FIXME: Using the pointer type doesn't seem ideal.
983     uint64_t BW = DL.getIndexSizeInBits(0u);
984     uint64_t Range = (High - Low).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
985     return Range <= BW;
986   }
987
988   /// Return true if lowering to a jump table is suitable for a set of case
989   /// clusters which may contain \p NumCases cases, \p Range range of values.
990   virtual bool isSuitableForJumpTable(const SwitchInst *SI, uint64_t NumCases,
991                                       uint64_t Range) const {
992     // FIXME: This function check the maximum table size and density, but the
993     // minimum size is not checked. It would be nice if the minimum size is
994     // also combined within this function. Currently, the minimum size check is
995     // performed in findJumpTable() in SelectionDAGBuiler and
996     // getEstimatedNumberOfCaseClusters() in BasicTTIImpl.
997     const bool OptForSize = SI->getParent()->getParent()->hasOptSize();
998     const unsigned MinDensity = getMinimumJumpTableDensity(OptForSize);
999     const unsigned MaxJumpTableSize = getMaximumJumpTableSize();
1000     
1001     // Check whether the number of cases is small enough and
1002     // the range is dense enough for a jump table.
1003     if ((OptForSize || Range <= MaxJumpTableSize) &&
1004         (NumCases * 100 >= Range * MinDensity)) {
1005       return true;
1006     }
1007     return false;
1008   }
1009
1010   /// Return true if lowering to a bit test is suitable for a set of case
1011   /// clusters which contains \p NumDests unique destinations, \p Low and
1012   /// \p High as its lowest and highest case values, and expects \p NumCmps
1013   /// case value comparisons. Check if the number of destinations, comparison
1014   /// metric, and range are all suitable.
1015   bool isSuitableForBitTests(unsigned NumDests, unsigned NumCmps,
1016                              const APInt &Low, const APInt &High,
1017                              const DataLayout &DL) const {
1018     // FIXME: I don't think NumCmps is the correct metric: a single case and a
1019     // range of cases both require only one branch to lower. Just looking at the
1020     // number of clusters and destinations should be enough to decide whether to
1021     // build bit tests.
1022
1023     // To lower a range with bit tests, the range must fit the bitwidth of a
1024     // machine word.
1025     if (!rangeFitsInWord(Low, High, DL))
1026       return false;
1027
1028     // Decide whether it's profitable to lower this range with bit tests. Each
1029     // destination requires a bit test and branch, and there is an overall range
1030     // check branch. For a small number of clusters, separate comparisons might
1031     // be cheaper, and for many destinations, splitting the range might be
1032     // better.
1033     return (NumDests == 1 && NumCmps >= 3) || (NumDests == 2 && NumCmps >= 5) ||
1034            (NumDests == 3 && NumCmps >= 6);
1035   }
1036
1037   /// Return true if the specified operation is illegal on this target or
1038   /// unlikely to be made legal with custom lowering. This is used to help guide
1039   /// high-level lowering decisions.
1040   bool isOperationExpand(unsigned Op, EVT VT) const {
1041     return (!isTypeLegal(VT) || getOperationAction(Op, VT) == Expand);
1042   }
1043
1044   /// Return true if the specified operation is legal on this target.
1045   bool isOperationLegal(unsigned Op, EVT VT) const {
1046     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
1047            getOperationAction(Op, VT) == Legal;
1048   }
1049
1050   /// Return how this load with extension should be treated: either it is legal,
1051   /// needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other
1052   /// code sequence, or the target has a custom expander for it.
1053   LegalizeAction getLoadExtAction(unsigned ExtType, EVT ValVT,
1054                                   EVT MemVT) const {
1055     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
1056     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
1057     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
1058     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
1059            MemI < MVT::LAST_VALUETYPE && "Table isn't big enough!");
1060     unsigned Shift = 4 * ExtType;
1061     return (LegalizeAction)((LoadExtActions[ValI][MemI] >> Shift) & 0xf);
1062   }
1063
1064   /// Return true if the specified load with extension is legal on this target.
1065   bool isLoadExtLegal(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
1066     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal;
1067   }
1068
1069   /// Return true if the specified load with extension is legal or custom
1070   /// on this target.
1071   bool isLoadExtLegalOrCustom(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
1072     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal ||
1073            getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Custom;
1074   }
1075
1076   /// Return how this store with truncation should be treated: either it is
1077   /// legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some
1078   /// other code sequence, or the target has a custom expander for it.
1079   LegalizeAction getTruncStoreAction(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
1080     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
1081     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
1082     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
1083     assert(ValI < MVT::LAST_VALUETYPE && MemI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
1084            "Table isn't big enough!");
1085     return TruncStoreActions[ValI][MemI];
1086   }
1087
1088   /// Return true if the specified store with truncation is legal on this
1089   /// target.
1090   bool isTruncStoreLegal(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
1091     return isTypeLegal(ValVT) && getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal;
1092   }
1093
1094   /// Return true if the specified store with truncation has solution on this
1095   /// target.
1096   bool isTruncStoreLegalOrCustom(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
1097     return isTypeLegal(ValVT) &&
1098       (getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal ||
1099        getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Custom);
1100   }
1101
1102   /// Return how the indexed load should be treated: either it is legal, needs
1103   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
1104   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
1105   LegalizeAction
1106   getIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
1107     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
1108            "Table isn't big enough!");
1109     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
1110     return (LegalizeAction)((IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0xf0) >> 4);
1111   }
1112
1113   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
1114   bool isIndexedLoadLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
1115     return VT.isSimple() &&
1116       (getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
1117        getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
1118   }
1119
1120   /// Return how the indexed store should be treated: either it is legal, needs
1121   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
1122   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
1123   LegalizeAction
1124   getIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
1125     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
1126            "Table isn't big enough!");
1127     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
1128     return (LegalizeAction)(IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0x0f);
1129   }
1130
1131   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
1132   bool isIndexedStoreLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
1133     return VT.isSimple() &&
1134       (getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
1135        getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
1136   }
1137
1138   /// Return how the condition code should be treated: either it is legal, needs
1139   /// to be expanded to some other code sequence, or the target has a custom
1140   /// expander for it.
1141   LegalizeAction
1142   getCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
1143     assert((unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
1144            ((unsigned)VT.SimpleTy >> 3) < array_lengthof(CondCodeActions[0]) &&
1145            "Table isn't big enough!");
1146     // See setCondCodeAction for how this is encoded.
1147     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
1148     uint32_t Value = CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3];
1149     LegalizeAction Action = (LegalizeAction) ((Value >> Shift) & 0xF);
1150     assert(Action != Promote && "Can't promote condition code!");
1151     return Action;
1152   }
1153
1154   /// Return true if the specified condition code is legal on this target.
1155   bool isCondCodeLegal(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
1156     return getCondCodeAction(CC, VT) == Legal;
1157   }
1158
1159   /// Return true if the specified condition code is legal or custom on this
1160   /// target.
1161   bool isCondCodeLegalOrCustom(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
1162     return getCondCodeAction(CC, VT) == Legal ||
1163            getCondCodeAction(CC, VT) == Custom;
1164   }
1165
1166   /// If the action for this operation is to promote, this method returns the
1167   /// ValueType to promote to.
1168   MVT getTypeToPromoteTo(unsigned Op, MVT VT) const {
1169     assert(getOperationAction(Op, VT) == Promote &&
1170            "This operation isn't promoted!");
1171
1172     // See if this has an explicit type specified.
1173     std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>,
1174              MVT::SimpleValueType>::const_iterator PTTI =
1175       PromoteToType.find(std::make_pair(Op, VT.SimpleTy));
1176     if (PTTI != PromoteToType.end()) return PTTI->second;
1177
1178     assert((VT.isInteger() || VT.isFloatingPoint()) &&
1179            "Cannot autopromote this type, add it with AddPromotedToType.");
1180
1181     MVT NVT = VT;
1182     do {
1183       NVT = (MVT::SimpleValueType)(NVT.SimpleTy+1);
1184       assert(NVT.isInteger() == VT.isInteger() && NVT != MVT::isVoid &&
1185              "Didn't find type to promote to!");
1186     } while (!isTypeLegal(NVT) ||
1187               getOperationAction(Op, NVT) == Promote);
1188     return NVT;
1189   }
1190
1191   /// Return the EVT corresponding to this LLVM type.  This is fixed by the LLVM
1192   /// operations except for the pointer size.  If AllowUnknown is true, this
1193   /// will return MVT::Other for types with no EVT counterpart (e.g. structs),
1194   /// otherwise it will assert.
1195   EVT getValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1196                    bool AllowUnknown = false) const {
1197     // Lower scalar pointers to native pointer types.
1198     if (auto *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
1199       return getPointerTy(DL, PTy->getAddressSpace());
1200
1201     if (auto *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
1202       Type *EltTy = VTy->getElementType();
1203       // Lower vectors of pointers to native pointer types.
1204       if (auto *PTy = dyn_cast<PointerType>(EltTy)) {
1205         EVT PointerTy(getPointerTy(DL, PTy->getAddressSpace()));
1206         EltTy = PointerTy.getTypeForEVT(Ty->getContext());
1207       }
1208       return EVT::getVectorVT(Ty->getContext(), EVT::getEVT(EltTy, false),
1209                               VTy->getNumElements());
1210     }
1211
1212     return EVT::getEVT(Ty, AllowUnknown);
1213   }
1214
1215   EVT getMemValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1216                       bool AllowUnknown = false) const {
1217     // Lower scalar pointers to native pointer types.
1218     if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
1219       return getPointerMemTy(DL, PTy->getAddressSpace());
1220     else if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
1221       Type *Elm = VTy->getElementType();
1222       if (PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Elm)) {
1223         EVT PointerTy(getPointerMemTy(DL, PT->getAddressSpace()));
1224         Elm = PointerTy.getTypeForEVT(Ty->getContext());
1225       }
1226       return EVT::getVectorVT(Ty->getContext(), EVT::getEVT(Elm, false),
1227                        VTy->getNumElements());
1228     }
1229
1230     return getValueType(DL, Ty, AllowUnknown);
1231   }
1232
1233
1234   /// Return the MVT corresponding to this LLVM type. See getValueType.
1235   MVT getSimpleValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1236                          bool AllowUnknown = false) const {
1237     return getValueType(DL, Ty, AllowUnknown).getSimpleVT();
1238   }
1239
1240   /// Return the desired alignment for ByVal or InAlloca aggregate function
1241   /// arguments in the caller parameter area.  This is the actual alignment, not
1242   /// its logarithm.
1243   virtual unsigned getByValTypeAlignment(Type *Ty, const DataLayout &DL) const;
1244
1245   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1246   MVT getRegisterType(MVT VT) const {
1247     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1248     return RegisterTypeForVT[VT.SimpleTy];
1249   }
1250
1251   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1252   MVT getRegisterType(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1253     if (VT.isSimple()) {
1254       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1255                 array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1256       return RegisterTypeForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1257     }
1258     if (VT.isVector()) {
1259       EVT VT1;
1260       MVT RegisterVT;
1261       unsigned NumIntermediates;
1262       (void)getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1,
1263                                    NumIntermediates, RegisterVT);
1264       return RegisterVT;
1265     }
1266     if (VT.isInteger()) {
1267       return getRegisterType(Context, getTypeToTransformTo(Context, VT));
1268     }
1269     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1270   }
1271
1272   /// Return the number of registers that this ValueType will eventually
1273   /// require.
1274   ///
1275   /// This is one for any types promoted to live in larger registers, but may be
1276   /// more than one for types (like i64) that are split into pieces.  For types
1277   /// like i140, which are first promoted then expanded, it is the number of
1278   /// registers needed to hold all the bits of the original type.  For an i140
1279   /// on a 32 bit machine this means 5 registers.
1280   unsigned getNumRegisters(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1281     if (VT.isSimple()) {
1282       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1283                 array_lengthof(NumRegistersForVT));
1284       return NumRegistersForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1285     }
1286     if (VT.isVector()) {
1287       EVT VT1;
1288       MVT VT2;
1289       unsigned NumIntermediates;
1290       return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1, NumIntermediates, VT2);
1291     }
1292     if (VT.isInteger()) {
1293       unsigned BitWidth = VT.getSizeInBits();
1294       unsigned RegWidth = getRegisterType(Context, VT).getSizeInBits();
1295       return (BitWidth + RegWidth - 1) / RegWidth;
1296     }
1297     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1298   }
1299
1300   /// Certain combinations of ABIs, Targets and features require that types
1301   /// are legal for some operations and not for other operations.
1302   /// For MIPS all vector types must be passed through the integer register set.
1303   virtual MVT getRegisterTypeForCallingConv(LLVMContext &Context,
1304                                             CallingConv::ID CC, EVT VT) const {
1305     return getRegisterType(Context, VT);
1306   }
1307
1308   /// Certain targets require unusual breakdowns of certain types. For MIPS,
1309   /// this occurs when a vector type is used, as vector are passed through the
1310   /// integer register set.
1311   virtual unsigned getNumRegistersForCallingConv(LLVMContext &Context,
1312                                                  CallingConv::ID CC,
1313                                                  EVT VT) const {
1314     return getNumRegisters(Context, VT);
1315   }
1316
1317   /// Certain targets have context senstive alignment requirements, where one
1318   /// type has the alignment requirement of another type.
1319   virtual unsigned getABIAlignmentForCallingConv(Type *ArgTy,
1320                                                  DataLayout DL) const {
1321     return DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
1322   }
1323
1324   /// If true, then instruction selection should seek to shrink the FP constant
1325   /// of the specified type to a smaller type in order to save space and / or
1326   /// reduce runtime.
1327   virtual bool ShouldShrinkFPConstant(EVT) const { return true; }
1328
1329   /// Return true if it is profitable to reduce a load to a smaller type.
1330   /// Example: (i16 (trunc (i32 (load x))) -> i16 load x
1331   virtual bool shouldReduceLoadWidth(SDNode *Load, ISD::LoadExtType ExtTy,
1332                                      EVT NewVT) const {
1333     // By default, assume that it is cheaper to extract a subvector from a wide
1334     // vector load rather than creating multiple narrow vector loads.
1335     if (NewVT.isVector() && !Load->hasOneUse())
1336       return false;
1337
1338     return true;
1339   }
1340
1341   /// When splitting a value of the specified type into parts, does the Lo
1342   /// or Hi part come first?  This usually follows the endianness, except
1343   /// for ppcf128, where the Hi part always comes first.
1344   bool hasBigEndianPartOrdering(EVT VT, const DataLayout &DL) const {
1345     return DL.isBigEndian() || VT == MVT::ppcf128;
1346   }
1347
1348   /// If true, the target has custom DAG combine transformations that it can
1349   /// perform for the specified node.
1350   bool hasTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) const {
1351     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
1352     return TargetDAGCombineArray[NT >> 3] & (1 << (NT&7));
1353   }
1354
1355   unsigned getGatherAllAliasesMaxDepth() const {
1356     return GatherAllAliasesMaxDepth;
1357   }
1358
1359   /// Returns the size of the platform's va_list object.
1360   virtual unsigned getVaListSizeInBits(const DataLayout &DL) const {
1361     return getPointerTy(DL).getSizeInBits();
1362   }
1363
1364   /// Get maximum # of store operations permitted for llvm.memset
1365   ///
1366   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1367   /// to replace a call to llvm.memset. The value is set by the target at the
1368   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1369   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1370   unsigned getMaxStoresPerMemset(bool OptSize) const {
1371     return OptSize ? MaxStoresPerMemsetOptSize : MaxStoresPerMemset;
1372   }
1373
1374   /// Get maximum # of store operations permitted for llvm.memcpy
1375   ///
1376   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1377   /// to replace a call to llvm.memcpy. The value is set by the target at the
1378   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1379   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1380   unsigned getMaxStoresPerMemcpy(bool OptSize) const {
1381     return OptSize ? MaxStoresPerMemcpyOptSize : MaxStoresPerMemcpy;
1382   }
1383
1384   /// \brief Get maximum # of store operations to be glued together
1385   ///
1386   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1387   /// to glue together during lowering of llvm.memcpy. The value is set by
1388   //  the target at the performance threshold for such a replacement.
1389   virtual unsigned getMaxGluedStoresPerMemcpy() const {
1390     return MaxGluedStoresPerMemcpy;
1391   }
1392
1393   /// Get maximum # of load operations permitted for memcmp
1394   ///
1395   /// This function returns the maximum number of load operations permitted
1396   /// to replace a call to memcmp. The value is set by the target at the
1397   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1398   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1399   unsigned getMaxExpandSizeMemcmp(bool OptSize) const {
1400     return OptSize ? MaxLoadsPerMemcmpOptSize : MaxLoadsPerMemcmp;
1401   }
1402
1403   /// Get maximum # of store operations permitted for llvm.memmove
1404   ///
1405   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1406   /// to replace a call to llvm.memmove. The value is set by the target at the
1407   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1408   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1409   unsigned getMaxStoresPerMemmove(bool OptSize) const {
1410     return OptSize ? MaxStoresPerMemmoveOptSize : MaxStoresPerMemmove;
1411   }
1412
1413   /// Determine if the target supports unaligned memory accesses.
1414   ///
1415   /// This function returns true if the target allows unaligned memory accesses
1416   /// of the specified type in the given address space. If true, it also returns
1417   /// whether the unaligned memory access is "fast" in the last argument by
1418   /// reference. This is used, for example, in situations where an array
1419   /// copy/move/set is converted to a sequence of store operations. Its use
1420   /// helps to ensure that such replacements don't generate code that causes an
1421   /// alignment error (trap) on the target machine.
1422   virtual bool allowsMisalignedMemoryAccesses(
1423       EVT, unsigned AddrSpace = 0, unsigned Align = 1,
1424       MachineMemOperand::Flags Flags = MachineMemOperand::MONone,
1425       bool * /*Fast*/ = nullptr) const {
1426     return false;
1427   }
1428
1429   /// Return true if the target supports a memory access of this type for the
1430   /// given address space and alignment. If the access is allowed, the optional
1431   /// final parameter returns if the access is also fast (as defined by the
1432   /// target).
1433   bool
1434   allowsMemoryAccess(LLVMContext &Context, const DataLayout &DL, EVT VT,
1435                      unsigned AddrSpace = 0, unsigned Alignment = 1,
1436                      MachineMemOperand::Flags Flags = MachineMemOperand::MONone,
1437                      bool *Fast = nullptr) const;
1438
1439   /// Return true if the target supports a memory access of this type for the
1440   /// given MachineMemOperand. If the access is allowed, the optional
1441   /// final parameter returns if the access is also fast (as defined by the
1442   /// target).
1443   bool allowsMemoryAccess(LLVMContext &Context, const DataLayout &DL, EVT VT,
1444                           const MachineMemOperand &MMO,
1445                           bool *Fast = nullptr) const;
1446
1447   /// Returns the target specific optimal type for load and store operations as
1448   /// a result of memset, memcpy, and memmove lowering.
1449   ///
1450   /// If DstAlign is zero that means it's safe to destination alignment can
1451   /// satisfy any constraint. Similarly if SrcAlign is zero it means there isn't
1452   /// a need to check it against alignment requirement, probably because the
1453   /// source does not need to be loaded. If 'IsMemset' is true, that means it's
1454   /// expanding a memset. If 'ZeroMemset' is true, that means it's a memset of
1455   /// zero. 'MemcpyStrSrc' indicates whether the memcpy source is constant so it
1456   /// does not need to be loaded.  It returns EVT::Other if the type should be
1457   /// determined using generic target-independent logic.
1458   virtual EVT
1459   getOptimalMemOpType(uint64_t /*Size*/, unsigned /*DstAlign*/,
1460                       unsigned /*SrcAlign*/, bool /*IsMemset*/,
1461                       bool /*ZeroMemset*/, bool /*MemcpyStrSrc*/,
1462                       const AttributeList & /*FuncAttributes*/) const {
1463     return MVT::Other;
1464   }
1465
1466   /// Returns true if it's safe to use load / store of the specified type to
1467   /// expand memcpy / memset inline.
1468   ///
1469   /// This is mostly true for all types except for some special cases. For
1470   /// example, on X86 targets without SSE2 f64 load / store are done with fldl /
1471   /// fstpl which also does type conversion. Note the specified type doesn't
1472   /// have to be legal as the hook is used before type legalization.
1473   virtual bool isSafeMemOpType(MVT /*VT*/) const { return true; }
1474
1475   /// Determine if we should use _setjmp or setjmp to implement llvm.setjmp.
1476   bool usesUnderscoreSetJmp() const {
1477     return UseUnderscoreSetJmp;
1478   }
1479
1480   /// Determine if we should use _longjmp or longjmp to implement llvm.longjmp.
1481   bool usesUnderscoreLongJmp() const {
1482     return UseUnderscoreLongJmp;
1483   }
1484
1485   /// Return lower limit for number of blocks in a jump table.
1486   virtual unsigned getMinimumJumpTableEntries() const;
1487
1488   /// Return lower limit of the density in a jump table.
1489   unsigned getMinimumJumpTableDensity(bool OptForSize) const;
1490
1491   /// Return upper limit for number of entries in a jump table.
1492   /// Zero if no limit.
1493   unsigned getMaximumJumpTableSize() const;
1494
1495   virtual bool isJumpTableRelative() const {
1496     return TM.isPositionIndependent();
1497   }
1498
1499   /// If a physical register, this specifies the register that
1500   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1501   unsigned getStackPointerRegisterToSaveRestore() const {
1502     return StackPointerRegisterToSaveRestore;
1503   }
1504
1505   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1506   /// exception address on entry to an EH pad.
1507   virtual unsigned
1508   getExceptionPointerRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1509     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1510     return 0;
1511   }
1512
1513   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1514   /// exception typeid on entry to a landing pad.
1515   virtual unsigned
1516   getExceptionSelectorRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1517     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1518     return 0;
1519   }
1520
1521   virtual bool needsFixedCatchObjects() const {
1522     report_fatal_error("Funclet EH is not implemented for this target");
1523   }
1524
1525   /// Returns the target's jmp_buf size in bytes (if never set, the default is
1526   /// 200)
1527   unsigned getJumpBufSize() const {
1528     return JumpBufSize;
1529   }
1530
1531   /// Returns the target's jmp_buf alignment in bytes (if never set, the default
1532   /// is 0)
1533   unsigned getJumpBufAlignment() const {
1534     return JumpBufAlignment;
1535   }
1536
1537   /// Return the minimum stack alignment of an argument.
1538   unsigned getMinStackArgumentAlignment() const {
1539     return MinStackArgumentAlignment;
1540   }
1541
1542   /// Return the minimum function alignment.
1543   unsigned getMinFunctionAlignment() const {
1544     return MinFunctionAlignment;
1545   }
1546
1547   /// Return the preferred function alignment.
1548   unsigned getPrefFunctionAlignment() const {
1549     return PrefFunctionAlignment;
1550   }
1551
1552   /// Return the preferred loop alignment.
1553   virtual unsigned getPrefLoopAlignment(MachineLoop *ML = nullptr) const {
1554     return PrefLoopAlignment;
1555   }
1556
1557   /// Should loops be aligned even when the function is marked OptSize (but not
1558   /// MinSize).
1559   virtual bool alignLoopsWithOptSize() const {
1560     return false;
1561   }
1562
1563   /// If the target has a standard location for the stack protector guard,
1564   /// returns the address of that location. Otherwise, returns nullptr.
1565   /// DEPRECATED: please override useLoadStackGuardNode and customize
1566   ///             LOAD_STACK_GUARD, or customize \@llvm.stackguard().
1567   virtual Value *getIRStackGuard(IRBuilder<> &IRB) const;
1568
1569   /// Inserts necessary declarations for SSP (stack protection) purpose.
1570   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1571   virtual void insertSSPDeclarations(Module &M) const;
1572
1573   /// Return the variable that's previously inserted by insertSSPDeclarations,
1574   /// if any, otherwise return nullptr. Should be used only when
1575   /// getIRStackGuard returns nullptr.
1576   virtual Value *getSDagStackGuard(const Module &M) const;
1577
1578   /// If this function returns true, stack protection checks should XOR the
1579   /// frame pointer (or whichever pointer is used to address locals) into the
1580   /// stack guard value before checking it. getIRStackGuard must return nullptr
1581   /// if this returns true.
1582   virtual bool useStackGuardXorFP() const { return false; }
1583
1584   /// If the target has a standard stack protection check function that
1585   /// performs validation and error handling, returns the function. Otherwise,
1586   /// returns nullptr. Must be previously inserted by insertSSPDeclarations.
1587   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1588   virtual Function *getSSPStackGuardCheck(const Module &M) const;
1589
1590 protected:
1591   Value *getDefaultSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB,
1592                                             bool UseTLS) const;
1593
1594 public:
1595   /// Returns the target-specific address of the unsafe stack pointer.
1596   virtual Value *getSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB) const;
1597
1598   /// Returns the name of the symbol used to emit stack probes or the empty
1599   /// string if not applicable.
1600   virtual StringRef getStackProbeSymbolName(MachineFunction &MF) const {
1601     return "";
1602   }
1603
1604   /// Returns true if a cast between SrcAS and DestAS is a noop.
1605   virtual bool isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1606     return false;
1607   }
1608
1609   /// Returns true if a cast from SrcAS to DestAS is "cheap", such that e.g. we
1610   /// are happy to sink it into basic blocks. A cast may be free, but not
1611   /// necessarily a no-op. e.g. a free truncate from a 64-bit to 32-bit pointer.
1612   virtual bool isFreeAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1613     return isNoopAddrSpaceCast(SrcAS, DestAS);
1614   }
1615
1616   /// Return true if the pointer arguments to CI should be aligned by aligning
1617   /// the object whose address is being passed. If so then MinSize is set to the
1618   /// minimum size the object must be to be aligned and PrefAlign is set to the
1619   /// preferred alignment.
1620   virtual bool shouldAlignPointerArgs(CallInst * /*CI*/, unsigned & /*MinSize*/,
1621                                       unsigned & /*PrefAlign*/) const {
1622     return false;
1623   }
1624
1625   //===--------------------------------------------------------------------===//
1626   /// \name Helpers for TargetTransformInfo implementations
1627   /// @{
1628
1629   /// Get the ISD node that corresponds to the Instruction class opcode.
1630   int InstructionOpcodeToISD(unsigned Opcode) const;
1631
1632   /// Estimate the cost of type-legalization and the legalized type.
1633   std::pair<int, MVT> getTypeLegalizationCost(const DataLayout &DL,
1634                                               Type *Ty) const;
1635
1636   /// @}
1637
1638   //===--------------------------------------------------------------------===//
1639   /// \name Helpers for atomic expansion.
1640   /// @{
1641
1642   /// Returns the maximum atomic operation size (in bits) supported by
1643   /// the backend. Atomic operations greater than this size (as well
1644   /// as ones that are not naturally aligned), will be expanded by
1645   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
1646   unsigned getMaxAtomicSizeInBitsSupported() const {
1647     return MaxAtomicSizeInBitsSupported;
1648   }
1649
1650   /// Returns the size of the smallest cmpxchg or ll/sc instruction
1651   /// the backend supports.  Any smaller operations are widened in
1652   /// AtomicExpandPass.
1653   ///
1654   /// Note that *unlike* operations above the maximum size, atomic ops
1655   /// are still natively supported below the minimum; they just
1656   /// require a more complex expansion.
1657   unsigned getMinCmpXchgSizeInBits() const { return MinCmpXchgSizeInBits; }
1658
1659   /// Whether the target supports unaligned atomic operations.
1660   bool supportsUnalignedAtomics() const { return SupportsUnalignedAtomics; }
1661
1662   /// Whether AtomicExpandPass should automatically insert fences and reduce
1663   /// ordering for this atomic. This should be true for most architectures with
1664   /// weak memory ordering. Defaults to false.
1665   virtual bool shouldInsertFencesForAtomic(const Instruction *I) const {
1666     return false;
1667   }
1668
1669   /// Perform a load-linked operation on Addr, returning a "Value *" with the
1670   /// corresponding pointee type. This may entail some non-trivial operations to
1671   /// truncate or reconstruct types that will be illegal in the backend. See
1672   /// ARMISelLowering for an example implementation.
1673   virtual Value *emitLoadLinked(IRBuilder<> &Builder, Value *Addr,
1674                                 AtomicOrdering Ord) const {
1675     llvm_unreachable("Load linked unimplemented on this target");
1676   }
1677
1678   /// Perform a store-conditional operation to Addr. Return the status of the
1679   /// store. This should be 0 if the store succeeded, non-zero otherwise.
1680   virtual Value *emitStoreConditional(IRBuilder<> &Builder, Value *Val,
1681                                       Value *Addr, AtomicOrdering Ord) const {
1682     llvm_unreachable("Store conditional unimplemented on this target");
1683   }
1684
1685   /// Perform a masked atomicrmw using a target-specific intrinsic. This
1686   /// represents the core LL/SC loop which will be lowered at a late stage by
1687   /// the backend.
1688   virtual Value *emitMaskedAtomicRMWIntrinsic(IRBuilder<> &Builder,
1689                                               AtomicRMWInst *AI,
1690                                               Value *AlignedAddr, Value *Incr,
1691                                               Value *Mask, Value *ShiftAmt,
1692                                               AtomicOrdering Ord) const {
1693     llvm_unreachable("Masked atomicrmw expansion unimplemented on this target");
1694   }
1695
1696   /// Perform a masked cmpxchg using a target-specific intrinsic. This
1697   /// represents the core LL/SC loop which will be lowered at a late stage by
1698   /// the backend.
1699   virtual Value *emitMaskedAtomicCmpXchgIntrinsic(
1700       IRBuilder<> &Builder, AtomicCmpXchgInst *CI, Value *AlignedAddr,
1701       Value *CmpVal, Value *NewVal, Value *Mask, AtomicOrdering Ord) const {
1702     llvm_unreachable("Masked cmpxchg expansion unimplemented on this target");
1703   }
1704
1705   /// Inserts in the IR a target-specific intrinsic specifying a fence.
1706   /// It is called by AtomicExpandPass before expanding an
1707   ///   AtomicRMW/AtomicCmpXchg/AtomicStore/AtomicLoad
1708   ///   if shouldInsertFencesForAtomic returns true.
1709   ///
1710   /// Inst is the original atomic instruction, prior to other expansions that
1711   /// may be performed.
1712   ///
1713   /// This function should either return a nullptr, or a pointer to an IR-level
1714   ///   Instruction*. Even complex fence sequences can be represented by a
1715   ///   single Instruction* through an intrinsic to be lowered later.
1716   /// Backends should override this method to produce target-specific intrinsic
1717   ///   for their fences.
1718   /// FIXME: Please note that the default implementation here in terms of
1719   ///   IR-level fences exists for historical/compatibility reasons and is
1720   ///   *unsound* ! Fences cannot, in general, be used to restore sequential
1721   ///   consistency. For example, consider the following example:
1722   /// atomic<int> x = y = 0;
1723   /// int r1, r2, r3, r4;
1724   /// Thread 0:
1725   ///   x.store(1);
1726   /// Thread 1:
1727   ///   y.store(1);
1728   /// Thread 2:
1729   ///   r1 = x.load();
1730   ///   r2 = y.load();
1731   /// Thread 3:
1732   ///   r3 = y.load();
1733   ///   r4 = x.load();
1734   ///  r1 = r3 = 1 and r2 = r4 = 0 is impossible as long as the accesses are all
1735   ///  seq_cst. But if they are lowered to monotonic accesses, no amount of
1736   ///  IR-level fences can prevent it.
1737   /// @{
1738   virtual Instruction *emitLeadingFence(IRBuilder<> &Builder, Instruction *Inst,
1739                                         AtomicOrdering Ord) const {
1740     if (isReleaseOrStronger(Ord) && Inst->hasAtomicStore())
1741       return Builder.CreateFence(Ord);
1742     else
1743       return nullptr;
1744   }
1745
1746   virtual Instruction *emitTrailingFence(IRBuilder<> &Builder,
1747                                          Instruction *Inst,
1748                                          AtomicOrdering Ord) const {
1749     if (isAcquireOrStronger(Ord))
1750       return Builder.CreateFence(Ord);
1751     else
1752       return nullptr;
1753   }
1754   /// @}
1755
1756   // Emits code that executes when the comparison result in the ll/sc
1757   // expansion of a cmpxchg instruction is such that the store-conditional will
1758   // not execute.  This makes it possible to balance out the load-linked with
1759   // a dedicated instruction, if desired.
1760   // E.g., on ARM, if ldrex isn't followed by strex, the exclusive monitor would
1761   // be unnecessarily held, except if clrex, inserted by this hook, is executed.
1762   virtual void emitAtomicCmpXchgNoStoreLLBalance(IRBuilder<> &Builder) const {}
1763
1764   /// Returns true if the given (atomic) store should be expanded by the
1765   /// IR-level AtomicExpand pass into an "atomic xchg" which ignores its input.
1766   virtual bool shouldExpandAtomicStoreInIR(StoreInst *SI) const {
1767     return false;
1768   }
1769
1770   /// Returns true if arguments should be sign-extended in lib calls.
1771   virtual bool shouldSignExtendTypeInLibCall(EVT Type, bool IsSigned) const {
1772     return IsSigned;
1773   }
1774
1775   /// Returns how the given (atomic) load should be expanded by the
1776   /// IR-level AtomicExpand pass.
1777   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicLoadInIR(LoadInst *LI) const {
1778     return AtomicExpansionKind::None;
1779   }
1780
1781   /// Returns how the given atomic cmpxchg should be expanded by the IR-level
1782   /// AtomicExpand pass.
1783   virtual AtomicExpansionKind
1784   shouldExpandAtomicCmpXchgInIR(AtomicCmpXchgInst *AI) const {
1785     return AtomicExpansionKind::None;
1786   }
1787
1788   /// Returns how the IR-level AtomicExpand pass should expand the given
1789   /// AtomicRMW, if at all. Default is to never expand.
1790   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicRMWInIR(AtomicRMWInst *RMW) const {
1791     return RMW->isFloatingPointOperation() ?
1792       AtomicExpansionKind::CmpXChg : AtomicExpansionKind::None;
1793   }
1794
1795   /// On some platforms, an AtomicRMW that never actually modifies the value
1796   /// (such as fetch_add of 0) can be turned into a fence followed by an
1797   /// atomic load. This may sound useless, but it makes it possible for the
1798   /// processor to keep the cacheline shared, dramatically improving
1799   /// performance. And such idempotent RMWs are useful for implementing some
1800   /// kinds of locks, see for example (justification + benchmarks):
1801   /// http://www.hpl.hp.com/techreports/2012/HPL-2012-68.pdf
1802   /// This method tries doing that transformation, returning the atomic load if
1803   /// it succeeds, and nullptr otherwise.
1804   /// If shouldExpandAtomicLoadInIR returns true on that load, it will undergo
1805   /// another round of expansion.
1806   virtual LoadInst *
1807   lowerIdempotentRMWIntoFencedLoad(AtomicRMWInst *RMWI) const {
1808     return nullptr;
1809   }
1810
1811   /// Returns how the platform's atomic operations are extended (ZERO_EXTEND,
1812   /// SIGN_EXTEND, or ANY_EXTEND).
1813   virtual ISD::NodeType getExtendForAtomicOps() const {
1814     return ISD::ZERO_EXTEND;
1815   }
1816
1817   /// @}
1818
1819   /// Returns true if we should normalize
1820   /// select(N0&N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y), Y) and
1821   /// select(N0|N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y, Y)) if it is likely
1822   /// that it saves us from materializing N0 and N1 in an integer register.
1823   /// Targets that are able to perform and/or on flags should return false here.
1824   virtual bool shouldNormalizeToSelectSequence(LLVMContext &Context,
1825                                                EVT VT) const {
1826     // If a target has multiple condition registers, then it likely has logical
1827     // operations on those registers.
1828     if (hasMultipleConditionRegisters())
1829       return false;
1830     // Only do the transform if the value won't be split into multiple
1831     // registers.
1832     LegalizeTypeAction Action = getTypeAction(Context, VT);
1833     return Action != TypeExpandInteger && Action != TypeExpandFloat &&
1834       Action != TypeSplitVector;
1835   }
1836
1837   virtual bool isProfitableToCombineMinNumMaxNum(EVT VT) const { return true; }
1838
1839   /// Return true if a select of constants (select Cond, C1, C2) should be
1840   /// transformed into simple math ops with the condition value. For example:
1841   /// select Cond, C1, C1-1 --> add (zext Cond), C1-1
1842   virtual bool convertSelectOfConstantsToMath(EVT VT) const {
1843     return false;
1844   }
1845
1846   /// Return true if it is profitable to transform an integer
1847   /// multiplication-by-constant into simpler operations like shifts and adds.
1848   /// This may be true if the target does not directly support the
1849   /// multiplication operation for the specified type or the sequence of simpler
1850   /// ops is faster than the multiply.
1851   virtual bool decomposeMulByConstant(EVT VT, SDValue C) const {
1852     return false;
1853   }
1854
1855   /// Return true if it is more correct/profitable to use strict FP_TO_INT
1856   /// conversion operations - canonicalizing the FP source value instead of
1857   /// converting all cases and then selecting based on value.
1858   /// This may be true if the target throws exceptions for out of bounds
1859   /// conversions or has fast FP CMOV.
1860   virtual bool shouldUseStrictFP_TO_INT(EVT FpVT, EVT IntVT,
1861                                         bool IsSigned) const {
1862     return false;
1863   }
1864
1865   //===--------------------------------------------------------------------===//
1866   // TargetLowering Configuration Methods - These methods should be invoked by
1867   // the derived class constructor to configure this object for the target.
1868   //
1869 protected:
1870   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1871   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1872   void setBooleanContents(BooleanContent Ty) {
1873     BooleanContents = Ty;
1874     BooleanFloatContents = Ty;
1875   }
1876
1877   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1878   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1879   void setBooleanContents(BooleanContent IntTy, BooleanContent FloatTy) {
1880     BooleanContents = IntTy;
1881     BooleanFloatContents = FloatTy;
1882   }
1883
1884   /// Specify how the target extends the result of a vector boolean value from a
1885   /// vector of i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1886   void setBooleanVectorContents(BooleanContent Ty) {
1887     BooleanVectorContents = Ty;
1888   }
1889
1890   /// Specify the target scheduling preference.
1891   void setSchedulingPreference(Sched::Preference Pref) {
1892     SchedPreferenceInfo = Pref;
1893   }
1894
1895   /// Indicate whether this target prefers to use _setjmp to implement
1896   /// llvm.setjmp or the version without _.  Defaults to false.
1897   void setUseUnderscoreSetJmp(bool Val) {
1898     UseUnderscoreSetJmp = Val;
1899   }
1900
1901   /// Indicate whether this target prefers to use _longjmp to implement
1902   /// llvm.longjmp or the version without _.  Defaults to false.
1903   void setUseUnderscoreLongJmp(bool Val) {
1904     UseUnderscoreLongJmp = Val;
1905   }
1906
1907   /// Indicate the minimum number of blocks to generate jump tables.
1908   void setMinimumJumpTableEntries(unsigned Val);
1909
1910   /// Indicate the maximum number of entries in jump tables.
1911   /// Set to zero to generate unlimited jump tables.
1912   void setMaximumJumpTableSize(unsigned);
1913
1914   /// If set to a physical register, this specifies the register that
1915   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1916   void setStackPointerRegisterToSaveRestore(unsigned R) {
1917     StackPointerRegisterToSaveRestore = R;
1918   }
1919
1920   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
1921   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
1922   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
1923   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
1924   /// the blocks of their users.
1925   void setHasMultipleConditionRegisters(bool hasManyRegs = true) {
1926     HasMultipleConditionRegisters = hasManyRegs;
1927   }
1928
1929   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
1930   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
1931   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
1932   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
1933   void setHasExtractBitsInsn(bool hasExtractInsn = true) {
1934     HasExtractBitsInsn = hasExtractInsn;
1935   }
1936
1937   /// Tells the code generator not to expand logic operations on comparison
1938   /// predicates into separate sequences that increase the amount of flow
1939   /// control.
1940   void setJumpIsExpensive(bool isExpensive = true);
1941
1942   /// Tells the code generator which bitwidths to bypass.
1943   void addBypassSlowDiv(unsigned int SlowBitWidth, unsigned int FastBitWidth) {
1944     BypassSlowDivWidths[SlowBitWidth] = FastBitWidth;
1945   }
1946
1947   /// Add the specified register class as an available regclass for the
1948   /// specified value type. This indicates the selector can handle values of
1949   /// that class natively.
1950   void addRegisterClass(MVT VT, const TargetRegisterClass *RC) {
1951     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
1952     RegClassForVT[VT.SimpleTy] = RC;
1953   }
1954
1955   /// Return the largest legal super-reg register class of the register class
1956   /// for the specified type and its associated "cost".
1957   virtual std::pair<const TargetRegisterClass *, uint8_t>
1958   findRepresentativeClass(const TargetRegisterInfo *TRI, MVT VT) const;
1959
1960   /// Once all of the register classes are added, this allows us to compute
1961   /// derived properties we expose.
1962   void computeRegisterProperties(const TargetRegisterInfo *TRI);
1963
1964   /// Indicate that the specified operation does not work with the specified
1965   /// type and indicate what to do about it. Note that VT may refer to either
1966   /// the type of a result or that of an operand of Op.
1967   void setOperationAction(unsigned Op, MVT VT,
1968                           LegalizeAction Action) {
1969     assert(Op < array_lengthof(OpActions[0]) && "Table isn't big enough!");
1970     OpActions[(unsigned)VT.SimpleTy][Op] = Action;
1971   }
1972
1973   /// Indicate that the specified load with extension does not work with the
1974   /// specified type and indicate what to do about it.
1975   void setLoadExtAction(unsigned ExtType, MVT ValVT, MVT MemVT,
1976                         LegalizeAction Action) {
1977     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValVT.isValid() &&
1978            MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1979     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
1980     unsigned Shift = 4 * ExtType;
1981     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] &= ~((uint16_t)0xF << Shift);
1982     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] |= (uint16_t)Action << Shift;
1983   }
1984
1985   /// Indicate that the specified truncating store does not work with the
1986   /// specified type and indicate what to do about it.
1987   void setTruncStoreAction(MVT ValVT, MVT MemVT,
1988                            LegalizeAction Action) {
1989     assert(ValVT.isValid() && MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1990     TruncStoreActions[(unsigned)ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] = Action;
1991   }
1992
1993   /// Indicate that the specified indexed load does or does not work with the
1994   /// specified type and indicate what to do abort it.
1995   ///
1996   /// NOTE: All indexed mode loads are initialized to Expand in
1997   /// TargetLowering.cpp
1998   void setIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
1999                             LegalizeAction Action) {
2000     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
2001            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
2002     // Load action are kept in the upper half.
2003     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0xf0;
2004     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action) <<4;
2005   }
2006
2007   /// Indicate that the specified indexed store does or does not work with the
2008   /// specified type and indicate what to do about it.
2009   ///
2010   /// NOTE: All indexed mode stores are initialized to Expand in
2011   /// TargetLowering.cpp
2012   void setIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
2013                              LegalizeAction Action) {
2014     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
2015            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
2016     // Store action are kept in the lower half.
2017     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0x0f;
2018     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action);
2019   }
2020
2021   /// Indicate that the specified condition code is or isn't supported on the
2022   /// target and indicate what to do about it.
2023   void setCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT,
2024                          LegalizeAction Action) {
2025     assert(VT.isValid() && (unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
2026            "Table isn't big enough!");
2027     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
2028     /// The lower 3 bits of the SimpleTy index into Nth 4bit set from the 32-bit
2029     /// value and the upper 29 bits index into the second dimension of the array
2030     /// to select what 32-bit value to use.
2031     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
2032     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] &= ~((uint32_t)0xF << Shift);
2033     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] |= (uint32_t)Action << Shift;
2034   }
2035
2036   /// If Opc/OrigVT is specified as being promoted, the promotion code defaults
2037   /// to trying a larger integer/fp until it can find one that works. If that
2038   /// default is insufficient, this method can be used by the target to override
2039   /// the default.
2040   void AddPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
2041     PromoteToType[std::make_pair(Opc, OrigVT.SimpleTy)] = DestVT.SimpleTy;
2042   }
2043
2044   /// Convenience method to set an operation to Promote and specify the type
2045   /// in a single call.
2046   void setOperationPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
2047     setOperationAction(Opc, OrigVT, Promote);
2048     AddPromotedToType(Opc, OrigVT, DestVT);
2049   }
2050
2051   /// Targets should invoke this method for each target independent node that
2052   /// they want to provide a custom DAG combiner for by implementing the
2053   /// PerformDAGCombine virtual method.
2054   void setTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) {
2055     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
2056     TargetDAGCombineArray[NT >> 3] |= 1 << (NT&7);
2057   }
2058
2059   /// Set the target's required jmp_buf buffer size (in bytes); default is 200
2060   void setJumpBufSize(unsigned Size) {
2061     JumpBufSize = Size;
2062   }
2063
2064   /// Set the target's required jmp_buf buffer alignment (in bytes); default is
2065   /// 0
2066   void setJumpBufAlignment(unsigned Align) {
2067     JumpBufAlignment = Align;
2068   }
2069
2070   /// Set the target's minimum function alignment (in log2(bytes))
2071   void setMinFunctionAlignment(unsigned Align) {
2072     MinFunctionAlignment = Align;
2073   }
2074
2075   /// Set the target's preferred function alignment.  This should be set if
2076   /// there is a performance benefit to higher-than-minimum alignment (in
2077   /// log2(bytes))
2078   void setPrefFunctionAlignment(unsigned Align) {
2079     PrefFunctionAlignment = Align;
2080   }
2081
2082   /// Set the target's preferred loop alignment. Default alignment is zero, it
2083   /// means the target does not care about loop alignment.  The alignment is
2084   /// specified in log2(bytes). The target may also override
2085   /// getPrefLoopAlignment to provide per-loop values.
2086   void setPrefLoopAlignment(unsigned Align) {
2087     PrefLoopAlignment = Align;
2088   }
2089
2090   /// Set the minimum stack alignment of an argument (in log2(bytes)).
2091   void setMinStackArgumentAlignment(unsigned Align) {
2092     MinStackArgumentAlignment = Align;
2093   }
2094
2095   /// Set the maximum atomic operation size supported by the
2096   /// backend. Atomic operations greater than this size (as well as
2097   /// ones that are not naturally aligned), will be expanded by
2098   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
2099   void setMaxAtomicSizeInBitsSupported(unsigned SizeInBits) {
2100     MaxAtomicSizeInBitsSupported = SizeInBits;
2101   }
2102
2103   /// Sets the minimum cmpxchg or ll/sc size supported by the backend.
2104   void setMinCmpXchgSizeInBits(unsigned SizeInBits) {
2105     MinCmpXchgSizeInBits = SizeInBits;
2106   }
2107
2108   /// Sets whether unaligned atomic operations are supported.
2109   void setSupportsUnalignedAtomics(bool UnalignedSupported) {
2110     SupportsUnalignedAtomics = UnalignedSupported;
2111   }
2112
2113 public:
2114   //===--------------------------------------------------------------------===//
2115   // Addressing mode description hooks (used by LSR etc).
2116   //
2117
2118   /// CodeGenPrepare sinks address calculations into the same BB as Load/Store
2119   /// instructions reading the address. This allows as much computation as
2120   /// possible to be done in the address mode for that operand. This hook lets
2121   /// targets also pass back when this should be done on intrinsics which
2122   /// load/store.
2123   virtual bool getAddrModeArguments(IntrinsicInst * /*I*/,
2124                                     SmallVectorImpl<Value*> &/*Ops*/,
2125                                     Type *&/*AccessTy*/) const {
2126     return false;
2127   }
2128
2129   /// This represents an addressing mode of:
2130   ///    BaseGV + BaseOffs + BaseReg + Scale*ScaleReg
2131   /// If BaseGV is null,  there is no BaseGV.
2132   /// If BaseOffs is zero, there is no base offset.
2133   /// If HasBaseReg is false, there is no base register.
2134   /// If Scale is zero, there is no ScaleReg.  Scale of 1 indicates a reg with
2135   /// no scale.
2136   struct AddrMode {
2137     GlobalValue *BaseGV = nullptr;
2138     int64_t      BaseOffs = 0;
2139     bool         HasBaseReg = false;
2140     int64_t      Scale = 0;
2141     AddrMode() = default;
2142   };
2143
2144   /// Return true if the addressing mode represented by AM is legal for this
2145   /// target, for a load/store of the specified type.
2146   ///
2147   /// The type may be VoidTy, in which case only return true if the addressing
2148   /// mode is legal for a load/store of any legal type.  TODO: Handle
2149   /// pre/postinc as well.
2150   ///
2151   /// If the address space cannot be determined, it will be -1.
2152   ///
2153   /// TODO: Remove default argument
2154   virtual bool isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
2155                                      Type *Ty, unsigned AddrSpace,
2156                                      Instruction *I = nullptr) const;
2157
2158   /// Return the cost of the scaling factor used in the addressing mode
2159   /// represented by AM for this target, for a load/store of the specified type.
2160   ///
2161   /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
2162   /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
2163   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
2164   /// TODO: Remove default argument
2165   virtual int getScalingFactorCost(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
2166                                    Type *Ty, unsigned AS = 0) const {
2167     // Default: assume that any scaling factor used in a legal AM is free.
2168     if (isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AS))
2169       return 0;
2170     return -1;
2171   }
2172
2173   /// Return true if the specified immediate is legal icmp immediate, that is
2174   /// the target has icmp instructions which can compare a register against the
2175   /// immediate without having to materialize the immediate into a register.
2176   virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t) const {
2177     return true;
2178   }
2179
2180   /// Return true if the specified immediate is legal add immediate, that is the
2181   /// target has add instructions which can add a register with the immediate
2182   /// without having to materialize the immediate into a register.
2183   virtual bool isLegalAddImmediate(int64_t) const {
2184     return true;
2185   }
2186
2187   /// Return true if the specified immediate is legal for the value input of a
2188   /// store instruction.
2189   virtual bool isLegalStoreImmediate(int64_t Value) const {
2190     // Default implementation assumes that at least 0 works since it is likely
2191     // that a zero register exists or a zero immediate is allowed.
2192     return Value == 0;
2193   }
2194
2195   /// Return true if it's significantly cheaper to shift a vector by a uniform
2196   /// scalar than by an amount which will vary across each lane. On x86, for
2197   /// example, there is a "psllw" instruction for the former case, but no simple
2198   /// instruction for a general "a << b" operation on vectors.
2199   virtual bool isVectorShiftByScalarCheap(Type *Ty) const {
2200     return false;
2201   }
2202
2203   /// Returns true if the opcode is a commutative binary operation.
2204   virtual bool isCommutativeBinOp(unsigned Opcode) const {
2205     // FIXME: This should get its info from the td file.
2206     switch (Opcode) {
2207     case ISD::ADD:
2208     case ISD::SMIN:
2209     case ISD::SMAX:
2210     case ISD::UMIN:
2211     case ISD::UMAX:
2212     case ISD::MUL:
2213     case ISD::MULHU:
2214     case ISD::MULHS:
2215     case ISD::SMUL_LOHI:
2216     case ISD::UMUL_LOHI:
2217     case ISD::FADD:
2218     case ISD::FMUL:
2219     case ISD::AND:
2220     case ISD::OR:
2221     case ISD::XOR:
2222     case ISD::SADDO:
2223     case ISD::UADDO:
2224     case ISD::ADDC:
2225     case ISD::ADDE:
2226     case ISD::SADDSAT:
2227     case ISD::UADDSAT:
2228     case ISD::FMINNUM:
2229     case ISD::FMAXNUM:
2230     case ISD::FMINNUM_IEEE:
2231     case ISD::FMAXNUM_IEEE:
2232     case ISD::FMINIMUM:
2233     case ISD::FMAXIMUM:
2234       return true;
2235     default: return false;
2236     }
2237   }
2238
2239   /// Return true if the node is a math/logic binary operator.
2240   virtual bool isBinOp(unsigned Opcode) const {
2241     // A commutative binop must be a binop.
2242     if (isCommutativeBinOp(Opcode))
2243       return true;
2244     // These are non-commutative binops.
2245     switch (Opcode) {
2246     case ISD::SUB:
2247     case ISD::SHL:
2248     case ISD::SRL:
2249     case ISD::SRA:
2250     case ISD::SDIV:
2251     case ISD::UDIV:
2252     case ISD::SREM:
2253     case ISD::UREM:
2254     case ISD::FSUB:
2255     case ISD::FDIV:
2256     case ISD::FREM:
2257       return true;
2258     default:
2259       return false;
2260     }
2261   }
2262
2263   /// Return true if it's free to truncate a value of type FromTy to type
2264   /// ToTy. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in register EAX to i16
2265   /// by referencing its sub-register AX.
2266   /// Targets must return false when FromTy <= ToTy.
2267   virtual bool isTruncateFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
2268     return false;
2269   }
2270
2271   /// Return true if a truncation from FromTy to ToTy is permitted when deciding
2272   /// whether a call is in tail position. Typically this means that both results
2273   /// would be assigned to the same register or stack slot, but it could mean
2274   /// the target performs adequate checks of its own before proceeding with the
2275   /// tail call.  Targets must return false when FromTy <= ToTy.
2276   virtual bool allowTruncateForTailCall(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
2277     return false;
2278   }
2279
2280   virtual bool isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
2281     return false;
2282   }
2283
2284   virtual bool isProfitableToHoist(Instruction *I) const { return true; }
2285
2286   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
2287   /// Unlikely the is[Z|FP]ExtFree family which is based on types,
2288   /// this method can use the context provided by \p I to decide
2289   /// whether or not \p I is free.
2290   /// This method extends the behavior of the is[Z|FP]ExtFree family.
2291   /// In other words, if is[Z|FP]Free returns true, then this method
2292   /// returns true as well. The converse is not true.
2293   /// The target can perform the adequate checks by overriding isExtFreeImpl.
2294   /// \pre \p I must be a sign, zero, or fp extension.
2295   bool isExtFree(const Instruction *I) const {
2296     switch (I->getOpcode()) {
2297     case Instruction::FPExt:
2298       if (isFPExtFree(EVT::getEVT(I->getType()),
2299                       EVT::getEVT(I->getOperand(0)->getType())))
2300         return true;
2301       break;
2302     case Instruction::ZExt:
2303       if (isZExtFree(I->getOperand(0)->getType(), I->getType()))
2304         return true;
2305       break;
2306     case Instruction::SExt:
2307       break;
2308     default:
2309       llvm_unreachable("Instruction is not an extension");
2310     }
2311     return isExtFreeImpl(I);
2312   }
2313
2314   /// Return true if \p Load and \p Ext can form an ExtLoad.
2315   /// For example, in AArch64
2316   ///   %L = load i8, i8* %ptr
2317   ///   %E = zext i8 %L to i32
2318   /// can be lowered into one load instruction
2319   ///   ldrb w0, [x0]
2320   bool isExtLoad(const LoadInst *Load, const Instruction *Ext,
2321                  const DataLayout &DL) const {
2322     EVT VT = getValueType(DL, Ext->getType());
2323     EVT LoadVT = getValueType(DL, Load->getType());
2324
2325     // If the load has other users and the truncate is not free, the ext
2326     // probably isn't free.
2327     if (!Load->hasOneUse() && (isTypeLegal(LoadVT) || !isTypeLegal(VT)) &&
2328         !isTruncateFree(Ext->getType(), Load->getType()))
2329       return false;
2330
2331     // Check whether the target supports casts folded into loads.
2332     unsigned LType;
2333     if (isa<ZExtInst>(Ext))
2334       LType = ISD::ZEXTLOAD;
2335     else {
2336       assert(isa<SExtInst>(Ext) && "Unexpected ext type!");
2337       LType = ISD::SEXTLOAD;
2338     }
2339
2340     return isLoadExtLegal(LType, VT, LoadVT);
2341   }
2342
2343   /// Return true if any actual instruction that defines a value of type FromTy
2344   /// implicitly zero-extends the value to ToTy in the result register.
2345   ///
2346   /// The function should return true when it is likely that the truncate can
2347   /// be freely folded with an instruction defining a value of FromTy. If
2348   /// the defining instruction is unknown (because you're looking at a
2349   /// function argument, PHI, etc.) then the target may require an
2350   /// explicit truncate, which is not necessarily free, but this function
2351   /// does not deal with those cases.
2352   /// Targets must return false when FromTy >= ToTy.
2353   virtual bool isZExtFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
2354     return false;
2355   }
2356
2357   virtual bool isZExtFree(EVT FromTy, EVT ToTy) const {
2358     return false;
2359   }
2360
2361   /// Return true if sign-extension from FromTy to ToTy is cheaper than
2362   /// zero-extension.
2363   virtual bool isSExtCheaperThanZExt(EVT FromTy, EVT ToTy) const {
2364     return false;
2365   }
2366
2367   /// Return true if sinking I's operands to the same basic block as I is
2368   /// profitable, e.g. because the operands can be folded into a target
2369   /// instruction during instruction selection. After calling the function
2370   /// \p Ops contains the Uses to sink ordered by dominance (dominating users
2371   /// come first).
2372   virtual bool shouldSinkOperands(Instruction *I,
2373                                   SmallVectorImpl<Use *> &Ops) const {
2374     return false;
2375   }
2376
2377   /// Return true if the target supplies and combines to a paired load
2378   /// two loaded values of type LoadedType next to each other in memory.
2379   /// RequiredAlignment gives the minimal alignment constraints that must be met
2380   /// to be able to select this paired load.
2381   ///
2382   /// This information is *not* used to generate actual paired loads, but it is
2383   /// used to generate a sequence of loads that is easier to combine into a
2384   /// paired load.
2385   /// For instance, something like this:
2386   /// a = load i64* addr
2387   /// b = trunc i64 a to i32
2388   /// c = lshr i64 a, 32
2389   /// d = trunc i64 c to i32
2390   /// will be optimized into:
2391   /// b = load i32* addr1
2392   /// d = load i32* addr2
2393   /// Where addr1 = addr2 +/- sizeof(i32).
2394   ///
2395   /// In other words, unless the target performs a post-isel load combining,
2396   /// this information should not be provided because it will generate more
2397   /// loads.
2398   virtual bool hasPairedLoad(EVT /*LoadedType*/,
2399                              unsigned & /*RequiredAlignment*/) const {
2400     return false;
2401   }
2402
2403   /// Return true if the target has a vector blend instruction.
2404   virtual bool hasVectorBlend() const { return false; }
2405
2406   /// Get the maximum supported factor for interleaved memory accesses.
2407   /// Default to be the minimum interleave factor: 2.
2408   virtual unsigned getMaxSupportedInterleaveFactor() const { return 2; }
2409
2410   /// Lower an interleaved load to target specific intrinsics. Return
2411   /// true on success.
2412   ///
2413   /// \p LI is the vector load instruction.
2414   /// \p Shuffles is the shufflevector list to DE-interleave the loaded vector.
2415   /// \p Indices is the corresponding indices for each shufflevector.
2416   /// \p Factor is the interleave factor.
2417   virtual bool lowerInterleavedLoad(LoadInst *LI,
2418                                     ArrayRef<ShuffleVectorInst *> Shuffles,
2419                                     ArrayRef<unsigned> Indices,
2420                                     unsigned Factor) const {
2421     return false;
2422   }
2423
2424   /// Lower an interleaved store to target specific intrinsics. Return
2425   /// true on success.
2426   ///
2427   /// \p SI is the vector store instruction.
2428   /// \p SVI is the shufflevector to RE-interleave the stored vector.
2429   /// \p Factor is the interleave factor.
2430   virtual bool lowerInterleavedStore(StoreInst *SI, ShuffleVectorInst *SVI,
2431                                      unsigned Factor) const {
2432     return false;
2433   }
2434
2435   /// Return true if zero-extending the specific node Val to type VT2 is free
2436   /// (either because it's implicitly zero-extended such as ARM ldrb / ldrh or
2437   /// because it's folded such as X86 zero-extending loads).
2438   virtual bool isZExtFree(SDValue Val, EVT VT2) const {
2439     return isZExtFree(Val.getValueType(), VT2);
2440   }
2441
2442   /// Return true if an fpext operation is free (for instance, because
2443   /// single-precision floating-point numbers are implicitly extended to
2444   /// double-precision).
2445   virtual bool isFPExtFree(EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2446     assert(SrcVT.isFloatingPoint() && DestVT.isFloatingPoint() &&
2447            "invalid fpext types");
2448     return false;
2449   }
2450
2451   /// Return true if an fpext operation input to an \p Opcode operation is free
2452   /// (for instance, because half-precision floating-point numbers are
2453   /// implicitly extended to float-precision) for an FMA instruction.
2454   virtual bool isFPExtFoldable(unsigned Opcode, EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2455     assert(DestVT.isFloatingPoint() && SrcVT.isFloatingPoint() &&
2456            "invalid fpext types");
2457     return isFPExtFree(DestVT, SrcVT);
2458   }
2459
2460   /// Return true if folding a vector load into ExtVal (a sign, zero, or any
2461   /// extend node) is profitable.
2462   virtual bool isVectorLoadExtDesirable(SDValue ExtVal) const { return false; }
2463
2464   /// Return true if an fneg operation is free to the point where it is never
2465   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2466   virtual bool isFNegFree(EVT VT) const {
2467     assert(VT.isFloatingPoint());
2468     return false;
2469   }
2470
2471   /// Return true if an fabs operation is free to the point where it is never
2472   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2473   virtual bool isFAbsFree(EVT VT) const {
2474     assert(VT.isFloatingPoint());
2475     return false;
2476   }
2477
2478   /// Return true if an FMA operation is faster than a pair of fmul and fadd
2479   /// instructions. fmuladd intrinsics will be expanded to FMAs when this method
2480   /// returns true, otherwise fmuladd is expanded to fmul + fadd.
2481   ///
2482   /// NOTE: This may be called before legalization on types for which FMAs are
2483   /// not legal, but should return true if those types will eventually legalize
2484   /// to types that support FMAs. After legalization, it will only be called on
2485   /// types that support FMAs (via Legal or Custom actions)
2486   virtual bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT) const {
2487     return false;
2488   }
2489
2490   /// Return true if it's profitable to narrow operations of type VT1 to
2491   /// VT2. e.g. on x86, it's profitable to narrow from i32 to i8 but not from
2492   /// i32 to i16.
2493   virtual bool isNarrowingProfitable(EVT /*VT1*/, EVT /*VT2*/) const {
2494     return false;
2495   }
2496
2497   /// Return true if it is beneficial to convert a load of a constant to
2498   /// just the constant itself.
2499   /// On some targets it might be more efficient to use a combination of
2500   /// arithmetic instructions to materialize the constant instead of loading it
2501   /// from a constant pool.
2502   virtual bool shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
2503                                                  Type *Ty) const {
2504     return false;
2505   }
2506
2507   /// Return true if EXTRACT_SUBVECTOR is cheap for extracting this result type
2508   /// from this source type with this index. This is needed because
2509   /// EXTRACT_SUBVECTOR usually has custom lowering that depends on the index of
2510   /// the first element, and only the target knows which lowering is cheap.
2511   virtual bool isExtractSubvectorCheap(EVT ResVT, EVT SrcVT,
2512                                        unsigned Index) const {
2513     return false;
2514   }
2515
2516   /// Try to convert an extract element of a vector binary operation into an
2517   /// extract element followed by a scalar operation.
2518   virtual bool shouldScalarizeBinop(SDValue VecOp) const {
2519     return false;
2520   }
2521
2522   /// Return true if extraction of a scalar element from the given vector type
2523   /// at the given index is cheap. For example, if scalar operations occur on
2524   /// the same register file as vector operations, then an extract element may
2525   /// be a sub-register rename rather than an actual instruction.
2526   virtual bool isExtractVecEltCheap(EVT VT, unsigned Index) const {
2527     return false;
2528   }
2529
2530   /// Try to convert math with an overflow comparison into the corresponding DAG
2531   /// node operation. Targets may want to override this independently of whether
2532   /// the operation is legal/custom for the given type because it may obscure
2533   /// matching of other patterns.
2534   virtual bool shouldFormOverflowOp(unsigned Opcode, EVT VT) const {
2535     // TODO: The default logic is inherited from code in CodeGenPrepare.
2536     // The opcode should not make a difference by default?
2537     if (Opcode != ISD::UADDO)
2538       return false;
2539
2540     // Allow the transform as long as we have an integer type that is not
2541     // obviously illegal and unsupported.
2542     if (VT.isVector())
2543       return false;
2544     return VT.isSimple() || !isOperationExpand(Opcode, VT);
2545   }
2546
2547   // Return true if it is profitable to use a scalar input to a BUILD_VECTOR
2548   // even if the vector itself has multiple uses.
2549   virtual bool aggressivelyPreferBuildVectorSources(EVT VecVT) const {
2550     return false;
2551   }
2552
2553   // Return true if CodeGenPrepare should consider splitting large offset of a
2554   // GEP to make the GEP fit into the addressing mode and can be sunk into the
2555   // same blocks of its users.
2556   virtual bool shouldConsiderGEPOffsetSplit() const { return false; }
2557
2558   //===--------------------------------------------------------------------===//
2559   // Runtime Library hooks
2560   //
2561
2562   /// Rename the default libcall routine name for the specified libcall.
2563   void setLibcallName(RTLIB::Libcall Call, const char *Name) {
2564     LibcallRoutineNames[Call] = Name;
2565   }
2566
2567   /// Get the libcall routine name for the specified libcall.
2568   const char *getLibcallName(RTLIB::Libcall Call) const {
2569     return LibcallRoutineNames[Call];
2570   }
2571
2572   /// Override the default CondCode to be used to test the result of the
2573   /// comparison libcall against zero.
2574   void setCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call, ISD::CondCode CC) {
2575     CmpLibcallCCs[Call] = CC;
2576   }
2577
2578   /// Get the CondCode that's to be used to test the result of the comparison
2579   /// libcall against zero.
2580   ISD::CondCode getCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call) const {
2581     return CmpLibcallCCs[Call];
2582   }
2583
2584   /// Set the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2585   void setLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call, CallingConv::ID CC) {
2586     LibcallCallingConvs[Call] = CC;
2587   }
2588
2589   /// Get the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2590   CallingConv::ID getLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call) const {
2591     return LibcallCallingConvs[Call];
2592   }
2593
2594   /// Execute target specific actions to finalize target lowering.
2595   /// This is used to set extra flags in MachineFrameInformation and freezing
2596   /// the set of reserved registers.
2597   /// The default implementation just freezes the set of reserved registers.
2598   virtual void finalizeLowering(MachineFunction &MF) const;
2599
2600 private:
2601   const TargetMachine &TM;
2602
2603   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
2604   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
2605   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
2606   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
2607   /// the blocks of their users.
2608   bool HasMultipleConditionRegisters;
2609
2610   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
2611   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
2612   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
2613   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
2614   bool HasExtractBitsInsn;
2615
2616   /// Tells the code generator to bypass slow divide or remainder
2617   /// instructions. For example, BypassSlowDivWidths[32,8] tells the code
2618   /// generator to bypass 32-bit integer div/rem with an 8-bit unsigned integer
2619   /// div/rem when the operands are positive and less than 256.
2620   DenseMap <unsigned int, unsigned int> BypassSlowDivWidths;
2621
2622   /// Tells the code generator that it shouldn't generate extra flow control
2623   /// instructions and should attempt to combine flow control instructions via
2624   /// predication.
2625   bool JumpIsExpensive;
2626
2627   /// This target prefers to use _setjmp to implement llvm.setjmp.
2628   ///
2629   /// Defaults to false.
2630   bool UseUnderscoreSetJmp;
2631
2632   /// This target prefers to use _longjmp to implement llvm.longjmp.
2633   ///
2634   /// Defaults to false.
2635   bool UseUnderscoreLongJmp;
2636
2637   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2638   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2639   BooleanContent BooleanContents;
2640
2641   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2642   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2643   BooleanContent BooleanFloatContents;
2644
2645   /// Information about the contents of the high-bits in boolean vector values
2646   /// when the element type is wider than i1. See getBooleanContents.
2647   BooleanContent BooleanVectorContents;
2648
2649   /// The target scheduling preference: shortest possible total cycles or lowest
2650   /// register usage.
2651   Sched::Preference SchedPreferenceInfo;
2652
2653   /// The size, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2654   unsigned JumpBufSize;
2655
2656   /// The alignment, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2657   unsigned JumpBufAlignment;
2658
2659   /// The minimum alignment that any argument on the stack needs to have.
2660   unsigned MinStackArgumentAlignment;
2661
2662   /// The minimum function alignment (used when optimizing for size, and to
2663   /// prevent explicitly provided alignment from leading to incorrect code).
2664   unsigned MinFunctionAlignment;
2665
2666   /// The preferred function alignment (used when alignment unspecified and
2667   /// optimizing for speed).
2668   unsigned PrefFunctionAlignment;
2669
2670   /// The preferred loop alignment.
2671   unsigned PrefLoopAlignment;
2672
2673   /// Size in bits of the maximum atomics size the backend supports.
2674   /// Accesses larger than this will be expanded by AtomicExpandPass.
2675   unsigned MaxAtomicSizeInBitsSupported;
2676
2677   /// Size in bits of the minimum cmpxchg or ll/sc operation the
2678   /// backend supports.
2679   unsigned MinCmpXchgSizeInBits;
2680
2681   /// This indicates if the target supports unaligned atomic operations.
2682   bool SupportsUnalignedAtomics;
2683
2684   /// If set to a physical register, this specifies the register that
2685   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
2686   unsigned StackPointerRegisterToSaveRestore;
2687
2688   /// This indicates the default register class to use for each ValueType the
2689   /// target supports natively.
2690   const TargetRegisterClass *RegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2691   unsigned char NumRegistersForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2692   MVT RegisterTypeForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2693
2694   /// This indicates the "representative" register class to use for each
2695   /// ValueType the target supports natively. This information is used by the
2696   /// scheduler to track register pressure. By default, the representative
2697   /// register class is the largest legal super-reg register class of the
2698   /// register class of the specified type. e.g. On x86, i8, i16, and i32's
2699   /// representative class would be GR32.
2700   const TargetRegisterClass *RepRegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2701
2702   /// This indicates the "cost" of the "representative" register class for each
2703   /// ValueType. The cost is used by the scheduler to approximate register
2704   /// pressure.
2705   uint8_t RepRegClassCostForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2706
2707   /// For any value types we are promoting or expanding, this contains the value
2708   /// type that we are changing to.  For Expanded types, this contains one step
2709   /// of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are multiple steps required
2710   /// (e.g. i64 -> i16).  For types natively supported by the system, this holds
2711   /// the same type (e.g. i32 -> i32).
2712   MVT TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
2713
2714   /// For each operation and each value type, keep a LegalizeAction that
2715   /// indicates how instruction selection should deal with the operation.  Most
2716   /// operations are Legal (aka, supported natively by the target), but
2717   /// operations that are not should be described.  Note that operations on
2718   /// non-legal value types are not described here.
2719   LegalizeAction OpActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::BUILTIN_OP_END];
2720
2721   /// For each load extension type and each value type, keep a LegalizeAction
2722   /// that indicates how instruction selection should deal with a load of a
2723   /// specific value type and extension type. Uses 4-bits to store the action
2724   /// for each of the 4 load ext types.
2725   uint16_t LoadExtActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2726
2727   /// For each value type pair keep a LegalizeAction that indicates whether a
2728   /// truncating store of a specific value type and truncating type is legal.
2729   LegalizeAction TruncStoreActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2730
2731   /// For each indexed mode and each value type, keep a pair of LegalizeAction
2732   /// that indicates how instruction selection should deal with the load /
2733   /// store.
2734   ///
2735   /// The first dimension is the value_type for the reference. The second
2736   /// dimension represents the various modes for load store.
2737   uint8_t IndexedModeActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::LAST_INDEXED_MODE];
2738
2739   /// For each condition code (ISD::CondCode) keep a LegalizeAction that
2740   /// indicates how instruction selection should deal with the condition code.
2741   ///
2742   /// Because each CC action takes up 4 bits, we need to have the array size be
2743   /// large enough to fit all of the value types. This can be done by rounding
2744   /// up the MVT::LAST_VALUETYPE value to the next multiple of 8.
2745   uint32_t CondCodeActions[ISD::SETCC_INVALID][(MVT::LAST_VALUETYPE + 7) / 8];
2746
2747 protected:
2748   ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
2749
2750 private:
2751   LegalizeKind getTypeConversion(LLVMContext &Context, EVT VT) const;
2752
2753   /// Targets can specify ISD nodes that they would like PerformDAGCombine
2754   /// callbacks for by calling setTargetDAGCombine(), which sets a bit in this
2755   /// array.
2756   unsigned char
2757   TargetDAGCombineArray[(ISD::BUILTIN_OP_END+CHAR_BIT-1)/CHAR_BIT];
2758
2759   /// For operations that must be promoted to a specific type, this holds the
2760   /// destination type.  This map should be sparse, so don't hold it as an
2761   /// array.
2762   ///
2763   /// Targets add entries to this map with AddPromotedToType(..), clients access
2764   /// this with getTypeToPromoteTo(..).
2765   std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>, MVT::SimpleValueType>
2766     PromoteToType;
2767
2768   /// Stores the name each libcall.
2769   const char *LibcallRoutineNames[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL + 1];
2770
2771   /// The ISD::CondCode that should be used to test the result of each of the
2772   /// comparison libcall against zero.
2773   ISD::CondCode CmpLibcallCCs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2774
2775   /// Stores the CallingConv that should be used for each libcall.
2776   CallingConv::ID LibcallCallingConvs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2777
2778   /// Set default libcall names and calling conventions.
2779   void InitLibcalls(const Triple &TT);
2780
2781 protected:
2782   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
2783   /// \pre \p I is a sign, zero, or fp extension and
2784   ///      is[Z|FP]ExtFree of the related types is not true.
2785   virtual bool isExtFreeImpl(const Instruction *I) const { return false; }
2786
2787   /// Depth that GatherAllAliases should should continue looking for chain
2788   /// dependencies when trying to find a more preferable chain. As an
2789   /// approximation, this should be more than the number of consecutive stores
2790   /// expected to be merged.
2791   unsigned GatherAllAliasesMaxDepth;
2792
2793   /// Specify maximum number of store instructions per memset call.
2794   ///
2795   /// When lowering \@llvm.memset this field specifies the maximum number of
2796   /// store operations that may be substituted for the call to memset. Targets
2797   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2798   /// should assume that the memset will be done using as many of the largest
2799   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2800   /// alignment restrictions. For example, storing 9 bytes on a 32-bit machine
2801   /// with 16-bit alignment would result in four 2-byte stores and one 1-byte
2802   /// store.  This only applies to setting a constant array of a constant size.
2803   unsigned MaxStoresPerMemset;
2804
2805   /// Maximum number of stores operations that may be substituted for the call
2806   /// to memset, used for functions with OptSize attribute.
2807   unsigned MaxStoresPerMemsetOptSize;
2808
2809   /// Specify maximum bytes of store instructions per memcpy call.
2810   ///
2811   /// When lowering \@llvm.memcpy this field specifies the maximum number of
2812   /// store operations that may be substituted for a call to memcpy. Targets
2813   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2814   /// should assume that the memcpy will be done using as many of the largest
2815   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2816   /// alignment restrictions. For example, storing 7 bytes on a 32-bit machine
2817   /// with 32-bit alignment would result in one 4-byte store, a one 2-byte store
2818   /// and one 1-byte store. This only applies to copying a constant array of
2819   /// constant size.
2820   unsigned MaxStoresPerMemcpy;
2821
2822
2823   /// \brief Specify max number of store instructions to glue in inlined memcpy.
2824   ///
2825   /// When memcpy is inlined based on MaxStoresPerMemcpy, specify maximum number
2826   /// of store instructions to keep together. This helps in pairing and
2827   //  vectorization later on.
2828   unsigned MaxGluedStoresPerMemcpy = 0;
2829
2830   /// Maximum number of store operations that may be substituted for a call to
2831   /// memcpy, used for functions with OptSize attribute.
2832   unsigned MaxStoresPerMemcpyOptSize;
2833   unsigned MaxLoadsPerMemcmp;
2834   unsigned MaxLoadsPerMemcmpOptSize;
2835
2836   /// Specify maximum bytes of store instructions per memmove call.
2837   ///
2838   /// When lowering \@llvm.memmove this field specifies the maximum number of
2839   /// store instructions that may be substituted for a call to memmove. Targets
2840   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2841   /// should assume that the memmove will be done using as many of the largest
2842   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2843   /// alignment restrictions. For example, moving 9 bytes on a 32-bit machine
2844   /// with 8-bit alignment would result in nine 1-byte stores.  This only
2845   /// applies to copying a constant array of constant size.
2846   unsigned MaxStoresPerMemmove;
2847
2848   /// Maximum number of store instructions that may be substituted for a call to
2849   /// memmove, used for functions with OptSize attribute.
2850   unsigned MaxStoresPerMemmoveOptSize;
2851
2852   /// Tells the code generator that select is more expensive than a branch if
2853   /// the branch is usually predicted right.
2854   bool PredictableSelectIsExpensive;
2855
2856   /// \see enableExtLdPromotion.
2857   bool EnableExtLdPromotion;
2858
2859   /// Return true if the value types that can be represented by the specified
2860   /// register class are all legal.
2861   bool isLegalRC(const TargetRegisterInfo &TRI,
2862                  const TargetRegisterClass &RC) const;
2863
2864   /// Replace/modify any TargetFrameIndex operands with a targte-dependent
2865   /// sequence of memory operands that is recognized by PrologEpilogInserter.
2866   MachineBasicBlock *emitPatchPoint(MachineInstr &MI,
2867                                     MachineBasicBlock *MBB) const;
2868
2869   /// Replace/modify the XRay custom event operands with target-dependent
2870   /// details.
2871   MachineBasicBlock *emitXRayCustomEvent(MachineInstr &MI,
2872                                          MachineBasicBlock *MBB) const;
2873
2874   /// Replace/modify the XRay typed event operands with target-dependent
2875   /// details.
2876   MachineBasicBlock *emitXRayTypedEvent(MachineInstr &MI,
2877                                         MachineBasicBlock *MBB) const;
2878 };
2879
2880 /// This class defines information used to lower LLVM code to legal SelectionDAG
2881 /// operators that the target instruction selector can accept natively.
2882 ///
2883 /// This class also defines callbacks that targets must implement to lower
2884 /// target-specific constructs to SelectionDAG operators.
2885 class TargetLowering : public TargetLoweringBase {
2886 public:
2887   struct DAGCombinerInfo;
2888
2889   TargetLowering(const TargetLowering &) = delete;
2890   TargetLowering &operator=(const TargetLowering &) = delete;
2891
2892   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
2893   explicit TargetLowering(const TargetMachine &TM);
2894
2895   bool isPositionIndependent() const;
2896
2897   virtual bool isSDNodeSourceOfDivergence(const SDNode *N,
2898                                           FunctionLoweringInfo *FLI,
2899                                           LegacyDivergenceAnalysis *DA) const {
2900     return false;
2901   }
2902
2903   virtual bool isSDNodeAlwaysUniform(const SDNode * N) const {
2904     return false;
2905   }
2906
2907   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2908   /// by reference if the node's address can be legally represented as
2909   /// pre-indexed load / store address.
2910   virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDValue &/*Base*/,
2911                                          SDValue &/*Offset*/,
2912                                          ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2913                                          SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2914     return false;
2915   }
2916
2917   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2918   /// by reference if this node can be combined with a load / store to form a
2919   /// post-indexed load / store.
2920   virtual bool getPostIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDNode * /*Op*/,
2921                                           SDValue &/*Base*/,
2922                                           SDValue &/*Offset*/,
2923                                           ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2924                                           SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2925     return false;
2926   }
2927
2928   /// Return the entry encoding for a jump table in the current function.  The
2929   /// returned value is a member of the MachineJumpTableInfo::JTEntryKind enum.
2930   virtual unsigned getJumpTableEncoding() const;
2931
2932   virtual const MCExpr *
2933   LowerCustomJumpTableEntry(const MachineJumpTableInfo * /*MJTI*/,
2934                             const MachineBasicBlock * /*MBB*/, unsigned /*uid*/,
2935                             MCContext &/*Ctx*/) const {
2936     llvm_unreachable("Need to implement this hook if target has custom JTIs");
2937   }
2938
2939   /// Returns relocation base for the given PIC jumptable.
2940   virtual SDValue getPICJumpTableRelocBase(SDValue Table,
2941                                            SelectionDAG &DAG) const;
2942
2943   /// This returns the relocation base for the given PIC jumptable, the same as
2944   /// getPICJumpTableRelocBase, but as an MCExpr.
2945   virtual const MCExpr *
2946   getPICJumpTableRelocBaseExpr(const MachineFunction *MF,
2947                                unsigned JTI, MCContext &Ctx) const;
2948
2949   /// Return true if folding a constant offset with the given GlobalAddress is
2950   /// legal.  It is frequently not legal in PIC relocation models.
2951   virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
2952
2953   bool isInTailCallPosition(SelectionDAG &DAG, SDNode *Node,
2954                             SDValue &Chain) const;
2955
2956   void softenSetCCOperands(SelectionDAG &DAG, EVT VT, SDValue &NewLHS,
2957                            SDValue &NewRHS, ISD::CondCode &CCCode,
2958                            const SDLoc &DL) const;
2959
2960   /// Returns a pair of (return value, chain).
2961   /// It is an error to pass RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL as \p LC.
2962   std::pair<SDValue, SDValue> makeLibCall(
2963       SelectionDAG &DAG, RTLIB::Libcall LC, EVT RetVT, ArrayRef<SDValue> Ops,
2964       bool isSigned, const SDLoc &dl, bool doesNotReturn = false,
2965       bool isReturnValueUsed = true, bool isPostTypeLegalization = false) const;
2966
2967   /// Check whether parameters to a call that are passed in callee saved
2968   /// registers are the same as from the calling function.  This needs to be
2969   /// checked for tail call eligibility.
2970   bool parametersInCSRMatch(const MachineRegisterInfo &MRI,
2971       const uint32_t *CallerPreservedMask,
2972       const SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs,
2973       const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals) const;
2974
2975   //===--------------------------------------------------------------------===//
2976   // TargetLowering Optimization Methods
2977   //
2978
2979   /// A convenience struct that encapsulates a DAG, and two SDValues for
2980   /// returning information from TargetLowering to its clients that want to
2981   /// combine.
2982   struct TargetLoweringOpt {
2983     SelectionDAG &DAG;
2984     bool LegalTys;
2985     bool LegalOps;
2986     SDValue Old;
2987     SDValue New;
2988
2989     explicit TargetLoweringOpt(SelectionDAG &InDAG,
2990                                bool LT, bool LO) :
2991       DAG(InDAG), LegalTys(LT), LegalOps(LO) {}
2992
2993     bool LegalTypes() const { return LegalTys; }
2994     bool LegalOperations() const { return LegalOps; }
2995
2996     bool CombineTo(SDValue O, SDValue N) {
2997       Old = O;
2998       New = N;
2999       return true;
3000     }
3001   };
3002
3003   /// Determines the optimal series of memory ops to replace the memset / memcpy.
3004   /// Return true if the number of memory ops is below the threshold (Limit).
3005   /// It returns the types of the sequence of memory ops to perform
3006   /// memset / memcpy by reference.
3007   bool findOptimalMemOpLowering(std::vector<EVT> &MemOps,
3008                                 unsigned Limit, uint64_t Size,
3009                                 unsigned DstAlign, unsigned SrcAlign,
3010                                 bool IsMemset,
3011                                 bool ZeroMemset,
3012                                 bool MemcpyStrSrc,
3013                                 bool AllowOverlap,
3014                                 unsigned DstAS, unsigned SrcAS,
3015                                 const AttributeList &FuncAttributes) const;
3016
3017   /// Check to see if the specified operand of the specified instruction is a
3018   /// constant integer.  If so, check to see if there are any bits set in the
3019   /// constant that are not demanded.  If so, shrink the constant and return
3020   /// true.
3021   bool ShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
3022                               TargetLoweringOpt &TLO) const;
3023
3024   // Target hook to do target-specific const optimization, which is called by
3025   // ShrinkDemandedConstant. This function should return true if the target
3026   // doesn't want ShrinkDemandedConstant to further optimize the constant.
3027   virtual bool targetShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
3028                                             TargetLoweringOpt &TLO) const {
3029     return false;
3030   }
3031
3032   /// Convert x+y to (VT)((SmallVT)x+(SmallVT)y) if the casts are free.  This
3033   /// uses isZExtFree and ZERO_EXTEND for the widening cast, but it could be
3034   /// generalized for targets with other types of implicit widening casts.
3035   bool ShrinkDemandedOp(SDValue Op, unsigned BitWidth, const APInt &Demanded,
3036                         TargetLoweringOpt &TLO) const;
3037
3038   /// Look at Op.  At this point, we know that only the DemandedBits bits of the
3039   /// result of Op are ever used downstream.  If we can use this information to
3040   /// simplify Op, create a new simplified DAG node and return true, returning
3041   /// the original and new nodes in Old and New.  Otherwise, analyze the
3042   /// expression and return a mask of KnownOne and KnownZero bits for the
3043   /// expression (used to simplify the caller).  The KnownZero/One bits may only
3044   /// be accurate for those bits in the Demanded masks.
3045   /// \p AssumeSingleUse When this parameter is true, this function will
3046   ///    attempt to simplify \p Op even if there are multiple uses.
3047   ///    Callers are responsible for correctly updating the DAG based on the
3048   ///    results of this function, because simply replacing replacing TLO.Old
3049   ///    with TLO.New will be incorrect when this parameter is true and TLO.Old
3050   ///    has multiple uses.
3051   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedBits,
3052                             const APInt &DemandedElts, KnownBits &Known,
3053                             TargetLoweringOpt &TLO, unsigned Depth = 0,
3054                             bool AssumeSingleUse = false) const;
3055
3056   /// Helper wrapper around SimplifyDemandedBits, demanding all elements.
3057   /// Adds Op back to the worklist upon success.
3058   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedBits,
3059                             KnownBits &Known, TargetLoweringOpt &TLO,
3060                             unsigned Depth = 0,
3061                             bool AssumeSingleUse = false) const;
3062
3063   /// Helper wrapper around SimplifyDemandedBits.
3064   /// Adds Op back to the worklist upon success.
3065   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedMask,
3066                             DAGCombinerInfo &DCI) const;
3067
3068   /// Look at Vector Op. At this point, we know that only the DemandedElts
3069   /// elements of the result of Op are ever used downstream.  If we can use
3070   /// this information to simplify Op, create a new simplified DAG node and
3071   /// return true, storing the original and new nodes in TLO.
3072   /// Otherwise, analyze the expression and return a mask of KnownUndef and
3073   /// KnownZero elements for the expression (used to simplify the caller).
3074   /// The KnownUndef/Zero elements may only be accurate for those bits
3075   /// in the DemandedMask.
3076   /// \p AssumeSingleUse When this parameter is true, this function will
3077   ///    attempt to simplify \p Op even if there are multiple uses.
3078   ///    Callers are responsible for correctly updating the DAG based on the
3079   ///    results of this function, because simply replacing replacing TLO.Old
3080   ///    with TLO.New will be incorrect when this parameter is true and TLO.Old
3081   ///    has multiple uses.
3082   bool SimplifyDemandedVectorElts(SDValue Op, const APInt &DemandedEltMask,
3083                                   APInt &KnownUndef, APInt &KnownZero,
3084                                   TargetLoweringOpt &TLO, unsigned Depth = 0,
3085                                   bool AssumeSingleUse = false) const;
3086
3087   /// Helper wrapper around SimplifyDemandedVectorElts.
3088   /// Adds Op back to the worklist upon success.
3089   bool SimplifyDemandedVectorElts(SDValue Op, const APInt &DemandedElts,
3090                                   APInt &KnownUndef, APInt &KnownZero,
3091                                   DAGCombinerInfo &DCI) const;
3092
3093   /// Determine which of the bits specified in Mask are known to be either zero
3094   /// or one and return them in the KnownZero/KnownOne bitsets. The DemandedElts
3095   /// argument allows us to only collect the known bits that are shared by the
3096   /// requested vector elements.
3097   virtual void computeKnownBitsForTargetNode(const SDValue Op,
3098                                              KnownBits &Known,
3099                                              const APInt &DemandedElts,
3100                                              const SelectionDAG &DAG,
3101                                              unsigned Depth = 0) const;
3102
3103   /// Determine which of the bits of FrameIndex \p FIOp are known to be 0.
3104   /// Default implementation computes low bits based on alignment
3105   /// information. This should preserve known bits passed into it.
3106   virtual void computeKnownBitsForFrameIndex(const SDValue FIOp,
3107                                              KnownBits &Known,
3108                                              const APInt &DemandedElts,
3109                                              const SelectionDAG &DAG,
3110                                              unsigned Depth = 0) const;
3111
3112   /// This method can be implemented by targets that want to expose additional
3113   /// information about sign bits to the DAG Combiner. The DemandedElts
3114   /// argument allows us to only collect the minimum sign bits that are shared
3115   /// by the requested vector elements.
3116   virtual unsigned ComputeNumSignBitsForTargetNode(SDValue Op,
3117                                                    const APInt &DemandedElts,
3118                                                    const SelectionDAG &DAG,
3119                                                    unsigned Depth = 0) const;
3120
3121   /// Attempt to simplify any target nodes based on the demanded vector
3122   /// elements, returning true on success. Otherwise, analyze the expression and
3123   /// return a mask of KnownUndef and KnownZero elements for the expression
3124   /// (used to simplify the caller). The KnownUndef/Zero elements may only be
3125   /// accurate for those bits in the DemandedMask.
3126   virtual bool SimplifyDemandedVectorEltsForTargetNode(
3127       SDValue Op, const APInt &DemandedElts, APInt &KnownUndef,
3128       APInt &KnownZero, TargetLoweringOpt &TLO, unsigned Depth = 0) const;
3129
3130   /// Attempt to simplify any target nodes based on the demanded bits/elts,
3131   /// returning true on success. Otherwise, analyze the
3132   /// expression and return a mask of KnownOne and KnownZero bits for the
3133   /// expression (used to simplify the caller).  The KnownZero/One bits may only
3134   /// be accurate for those bits in the Demanded masks.
3135   virtual bool SimplifyDemandedBitsForTargetNode(SDValue Op,
3136                                                  const APInt &DemandedBits,
3137                                                  const APInt &DemandedElts,
3138                                                  KnownBits &Known,
3139                                                  TargetLoweringOpt &TLO,
3140                                                  unsigned Depth = 0) const;
3141
3142   /// This method returns the constant pool value that will be loaded by LD.
3143   /// NOTE: You must check for implicit extensions of the constant by LD.
3144   virtual const Constant *getTargetConstantFromLoad(LoadSDNode *LD) const;
3145
3146   /// If \p SNaN is false, \returns true if \p Op is known to never be any
3147   /// NaN. If \p sNaN is true, returns if \p Op is known to never be a signaling
3148   /// NaN.
3149   virtual bool isKnownNeverNaNForTargetNode(SDValue Op,
3150                                             const SelectionDAG &DAG,
3151                                             bool SNaN = false,
3152                                             unsigned Depth = 0) const;
3153   struct DAGCombinerInfo {
3154     void *DC;  // The DAG Combiner object.
3155     CombineLevel Level;
3156     bool CalledByLegalizer;
3157
3158   public:
3159     SelectionDAG &DAG;
3160
3161     DAGCombinerInfo(SelectionDAG &dag, CombineLevel level,  bool cl, void *dc)
3162       : DC(dc), Level(level), CalledByLegalizer(cl), DAG(dag) {}
3163
3164     bool isBeforeLegalize() const { return Level == BeforeLegalizeTypes; }
3165     bool isBeforeLegalizeOps() const { return Level < AfterLegalizeVectorOps; }
3166     bool isAfterLegalizeDAG() const {
3167       return Level == AfterLegalizeDAG;
3168     }
3169     CombineLevel getDAGCombineLevel() { return Level; }
3170     bool isCalledByLegalizer() const { return CalledByLegalizer; }
3171
3172     void AddToWorklist(SDNode *N);
3173     SDValue CombineTo(SDNode *N, ArrayRef<SDValue> To, bool AddTo = true);
3174     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res, bool AddTo = true);
3175     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res0, SDValue Res1, bool AddTo = true);
3176
3177     void CommitTargetLoweringOpt(const TargetLoweringOpt &TLO);
3178   };
3179
3180   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the true value
3181   /// from getBooleanContents().
3182   bool isConstTrueVal(const SDNode *N) const;
3183
3184   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the false value
3185   /// from getBooleanContents().
3186   bool isConstFalseVal(const SDNode *N) const;
3187
3188   /// Return if \p N is a True value when extended to \p VT.
3189   bool isExtendedTrueVal(const ConstantSDNode *N, EVT VT, bool SExt) const;
3190
3191   /// Try to simplify a setcc built with the specified operands and cc. If it is
3192   /// unable to simplify it, return a null SDValue.
3193   SDValue SimplifySetCC(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
3194                         bool foldBooleans, DAGCombinerInfo &DCI,
3195                         const SDLoc &dl) const;
3196
3197   // For targets which wrap address, unwrap for analysis.
3198   virtual SDValue unwrapAddress(SDValue N) const { return N; }
3199
3200   /// Returns true (and the GlobalValue and the offset) if the node is a
3201   /// GlobalAddress + offset.
3202   virtual bool
3203   isGAPlusOffset(SDNode *N, const GlobalValue* &GA, int64_t &Offset) const;
3204
3205   /// This method will be invoked for all target nodes and for any
3206   /// target-independent nodes that the target has registered with invoke it
3207   /// for.
3208   ///
3209   /// The semantics are as follows:
3210   /// Return Value:
3211   ///   SDValue.Val == 0   - No change was made
3212   ///   SDValue.Val == N   - N was replaced, is dead, and is already handled.
3213   ///   otherwise          - N should be replaced by the returned Operand.
3214   ///
3215   /// In addition, methods provided by DAGCombinerInfo may be used to perform
3216   /// more complex transformations.
3217   ///
3218   virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
3219
3220   /// Return true if it is profitable to move this shift by a constant amount
3221   /// though its operand, adjusting any immediate operands as necessary to
3222   /// preserve semantics. This transformation may not be desirable if it
3223   /// disrupts a particularly auspicious target-specific tree (e.g. bitfield
3224   /// extraction in AArch64). By default, it returns true.
3225   ///
3226   /// @param N the shift node
3227   /// @param Level the current DAGCombine legalization level.
3228   virtual bool isDesirableToCommuteWithShift(const SDNode *N,
3229                                              CombineLevel Level) const {
3230     return true;
3231   }
3232
3233   // Return true if it is profitable to combine a BUILD_VECTOR with a stride-pattern
3234   // to a shuffle and a truncate.
3235   // Example of such a combine:
3236   // v4i32 build_vector((extract_elt V, 1),
3237   //                    (extract_elt V, 3),
3238   //                    (extract_elt V, 5),
3239   //                    (extract_elt V, 7))
3240   //  -->
3241   // v4i32 truncate (bitcast (shuffle<1,u,3,u,5,u,7,u> V, u) to v4i64)
3242   virtual bool isDesirableToCombineBuildVectorToShuffleTruncate(
3243       ArrayRef<int> ShuffleMask, EVT SrcVT, EVT TruncVT) const {
3244     return false;
3245   }
3246
3247   /// Return true if the target has native support for the specified value type
3248   /// and it is 'desirable' to use the type for the given node type. e.g. On x86
3249   /// i16 is legal, but undesirable since i16 instruction encodings are longer
3250   /// and some i16 instructions are slow.
3251   virtual bool isTypeDesirableForOp(unsigned /*Opc*/, EVT VT) const {
3252     // By default, assume all legal types are desirable.
3253     return isTypeLegal(VT);
3254   }
3255
3256   /// Return true if it is profitable for dag combiner to transform a floating
3257   /// point op of specified opcode to a equivalent op of an integer
3258   /// type. e.g. f32 load -> i32 load can be profitable on ARM.
3259   virtual bool isDesirableToTransformToIntegerOp(unsigned /*Opc*/,
3260                                                  EVT /*VT*/) const {
3261     return false;
3262   }
3263
3264   /// This method query the target whether it is beneficial for dag combiner to
3265   /// promote the specified node. If true, it should return the desired
3266   /// promotion type by reference.
3267   virtual bool IsDesirableToPromoteOp(SDValue /*Op*/, EVT &/*PVT*/) const {
3268     return false;
3269   }
3270
3271   /// Return true if the target supports swifterror attribute. It optimizes
3272   /// loads and stores to reading and writing a specific register.
3273   virtual bool supportSwiftError() const {
3274     return false;
3275   }
3276
3277   /// Return true if the target supports that a subset of CSRs for the given
3278   /// machine function is handled explicitly via copies.
3279   virtual bool supportSplitCSR(MachineFunction *MF) const {
3280     return false;
3281   }
3282
3283   /// Perform necessary initialization to handle a subset of CSRs explicitly
3284   /// via copies. This function is called at the beginning of instruction
3285   /// selection.
3286   virtual void initializeSplitCSR(MachineBasicBlock *Entry) const {
3287     llvm_unreachable("Not Implemented");
3288   }
3289
3290   /// Insert explicit copies in entry and exit blocks. We copy a subset of
3291   /// CSRs to virtual registers in the entry block, and copy them back to
3292   /// physical registers in the exit blocks. This function is called at the end
3293   /// of instruction selection.
3294   virtual void insertCopiesSplitCSR(
3295       MachineBasicBlock *Entry,
3296       const SmallVectorImpl<MachineBasicBlock *> &Exits) const {
3297     llvm_unreachable("Not Implemented");
3298   }
3299
3300   //===--------------------------------------------------------------------===//
3301   // Lowering methods - These methods must be implemented by targets so that
3302   // the SelectionDAGBuilder code knows how to lower these.
3303   //
3304
3305   /// This hook must be implemented to lower the incoming (formal) arguments,
3306   /// described by the Ins array, into the specified DAG. The implementation
3307   /// should fill in the InVals array with legal-type argument values, and
3308   /// return the resulting token chain value.
3309   virtual SDValue LowerFormalArguments(
3310       SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/, bool /*isVarArg*/,
3311       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> & /*Ins*/, const SDLoc & /*dl*/,
3312       SelectionDAG & /*DAG*/, SmallVectorImpl<SDValue> & /*InVals*/) const {
3313     llvm_unreachable("Not Implemented");
3314   }
3315
3316   /// This structure contains all information that is necessary for lowering
3317   /// calls. It is passed to TLI::LowerCallTo when the SelectionDAG builder
3318   /// needs to lower a call, and targets will see this struct in their LowerCall
3319   /// implementation.
3320   struct CallLoweringInfo {
3321     SDValue Chain;
3322     Type *RetTy = nullptr;
3323     bool RetSExt           : 1;
3324     bool RetZExt           : 1;
3325     bool IsVarArg          : 1;
3326     bool IsInReg           : 1;
3327     bool DoesNotReturn     : 1;
3328     bool IsReturnValueUsed : 1;
3329     bool IsConvergent      : 1;
3330     bool IsPatchPoint      : 1;
3331
3332     // IsTailCall should be modified by implementations of
3333     // TargetLowering::LowerCall that perform tail call conversions.
3334     bool IsTailCall = false;
3335
3336     // Is Call lowering done post SelectionDAG type legalization.
3337     bool IsPostTypeLegalization = false;
3338
3339     unsigned NumFixedArgs = -1;
3340     CallingConv::ID CallConv = CallingConv::C;
3341     SDValue Callee;
3342     ArgListTy Args;
3343     SelectionDAG &DAG;
3344     SDLoc DL;
3345     ImmutableCallSite CS;
3346     SmallVector<ISD::OutputArg, 32> Outs;
3347     SmallVector<SDValue, 32> OutVals;
3348     SmallVector<ISD::InputArg, 32> Ins;
3349     SmallVector<SDValue, 4> InVals;
3350
3351     CallLoweringInfo(SelectionDAG &DAG)
3352         : RetSExt(false), RetZExt(false), IsVarArg(false), IsInReg(false),
3353           DoesNotReturn(false), IsReturnValueUsed(true), IsConvergent(false),
3354           IsPatchPoint(false), DAG(DAG) {}
3355
3356     CallLoweringInfo &setDebugLoc(const SDLoc &dl) {
3357       DL = dl;
3358       return *this;
3359     }
3360
3361     CallLoweringInfo &setChain(SDValue InChain) {
3362       Chain = InChain;
3363       return *this;
3364     }
3365
3366     // setCallee with target/module-specific attributes
3367     CallLoweringInfo &setLibCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
3368                                    SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
3369       RetTy = ResultType;
3370       Callee = Target;
3371       CallConv = CC;
3372       NumFixedArgs = ArgsList.size();
3373       Args = std::move(ArgsList);
3374
3375       DAG.getTargetLoweringInfo().markLibCallAttributes(
3376           &(DAG.getMachineFunction()), CC, Args);
3377       return *this;
3378     }
3379
3380     CallLoweringInfo &setCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
3381                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
3382       RetTy = ResultType;
3383       Callee = Target;
3384       CallConv = CC;
3385       NumFixedArgs = ArgsList.size();
3386       Args = std::move(ArgsList);
3387       return *this;
3388     }
3389
3390     CallLoweringInfo &setCallee(Type *ResultType, FunctionType *FTy,
3391                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList,
3392                                 ImmutableCallSite Call) {
3393       RetTy = ResultType;
3394
3395       IsInReg = Call.hasRetAttr(Attribute::InReg);
3396       DoesNotReturn =
3397           Call.doesNotReturn() ||
3398           (!Call.isInvoke() &&
3399            isa<UnreachableInst>(Call.getInstruction()->getNextNode()));
3400       IsVarArg = FTy->isVarArg();
3401       IsReturnValueUsed = !Call.getInstruction()->use_empty();
3402       RetSExt = Call.hasRetAttr(Attribute::SExt);
3403       RetZExt = Call.hasRetAttr(Attribute::ZExt);
3404
3405       Callee = Target;
3406
3407       CallConv = Call.getCallingConv();
3408       NumFixedArgs = FTy->getNumParams();
3409       Args = std::move(ArgsList);
3410
3411       CS = Call;
3412
3413       return *this;
3414     }
3415
3416     CallLoweringInfo &setInRegister(bool Value = true) {
3417       IsInReg = Value;
3418       return *this;
3419     }
3420
3421     CallLoweringInfo &setNoReturn(bool Value = true) {
3422       DoesNotReturn = Value;
3423       return *this;
3424     }
3425
3426     CallLoweringInfo &setVarArg(bool Value = true) {
3427       IsVarArg = Value;
3428       return *this;
3429     }
3430
3431     CallLoweringInfo &setTailCall(bool Value = true) {
3432       IsTailCall = Value;
3433       return *this;
3434     }
3435
3436     CallLoweringInfo &setDiscardResult(bool Value = true) {
3437       IsReturnValueUsed = !Value;
3438       return *this;
3439     }
3440
3441     CallLoweringInfo &setConvergent(bool Value = true) {
3442       IsConvergent = Value;
3443       return *this;
3444     }
3445
3446     CallLoweringInfo &setSExtResult(bool Value = true) {
3447       RetSExt = Value;
3448       return *this;
3449     }
3450
3451     CallLoweringInfo &setZExtResult(bool Value = true) {
3452       RetZExt = Value;
3453       return *this;
3454     }
3455
3456     CallLoweringInfo &setIsPatchPoint(bool Value = true) {
3457       IsPatchPoint = Value;
3458       return *this;
3459     }
3460
3461     CallLoweringInfo &setIsPostTypeLegalization(bool Value=true) {
3462       IsPostTypeLegalization = Value;
3463       return *this;
3464     }
3465
3466     ArgListTy &getArgs() {
3467       return Args;
3468     }
3469   };
3470
3471   /// This function lowers an abstract call to a function into an actual call.
3472   /// This returns a pair of operands.  The first element is the return value
3473   /// for the function (if RetTy is not VoidTy).  The second element is the
3474   /// outgoing token chain. It calls LowerCall to do the actual lowering.
3475   std::pair<SDValue, SDValue> LowerCallTo(CallLoweringInfo &CLI) const;
3476
3477   /// This hook must be implemented to lower calls into the specified
3478   /// DAG. The outgoing arguments to the call are described by the Outs array,
3479   /// and the values to be returned by the call are described by the Ins
3480   /// array. The implementation should fill in the InVals array with legal-type
3481   /// return values from the call, and return the resulting token chain value.
3482   virtual SDValue
3483     LowerCall(CallLoweringInfo &/*CLI*/,
3484               SmallVectorImpl<SDValue> &/*InVals*/) const {
3485     llvm_unreachable("Not Implemented");
3486   }
3487
3488   /// Target-specific cleanup for formal ByVal parameters.
3489   virtual void HandleByVal(CCState *, unsigned &, unsigned) const {}
3490
3491   /// This hook should be implemented to check whether the return values
3492   /// described by the Outs array can fit into the return registers.  If false
3493   /// is returned, an sret-demotion is performed.
3494   virtual bool CanLowerReturn(CallingConv::ID /*CallConv*/,
3495                               MachineFunction &/*MF*/, bool /*isVarArg*/,
3496                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &/*Outs*/,
3497                LLVMContext &/*Context*/) const
3498   {
3499     // Return true by default to get preexisting behavior.
3500     return true;
3501   }
3502
3503   /// This hook must be implemented to lower outgoing return values, described
3504   /// by the Outs array, into the specified DAG. The implementation should
3505   /// return the resulting token chain value.
3506   virtual SDValue LowerReturn(SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/,
3507                               bool /*isVarArg*/,
3508                               const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> & /*Outs*/,
3509                               const SmallVectorImpl<SDValue> & /*OutVals*/,
3510                               const SDLoc & /*dl*/,
3511                               SelectionDAG & /*DAG*/) const {
3512     llvm_unreachable("Not Implemented");
3513   }
3514
3515   /// Return true if result of the specified node is used by a return node
3516   /// only. It also compute and return the input chain for the tail call.
3517   ///
3518   /// This is used to determine whether it is possible to codegen a libcall as
3519   /// tail call at legalization time.
3520   virtual bool isUsedByReturnOnly(SDNode *, SDValue &/*Chain*/) const {
3521     return false;
3522   }
3523
3524   /// Return true if the target may be able emit the call instruction as a tail
3525   /// call. This is used by optimization passes to determine if it's profitable
3526   /// to duplicate return instructions to enable tailcall optimization.
3527   virtual bool mayBeEmittedAsTailCall(const CallInst *) const {
3528     return false;
3529   }
3530
3531   /// Return the builtin name for the __builtin___clear_cache intrinsic
3532   /// Default is to invoke the clear cache library call
3533   virtual const char * getClearCacheBuiltinName() const {
3534     return "__clear_cache";
3535   }
3536
3537   /// Return the register ID of the name passed in. Used by named register
3538   /// global variables extension. There is no target-independent behaviour
3539   /// so the default action is to bail.
3540   virtual unsigned getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
3541                                      SelectionDAG &DAG) const {
3542     report_fatal_error("Named registers not implemented for this target");
3543   }
3544
3545   /// Return the type that should be used to zero or sign extend a
3546   /// zeroext/signext integer return value.  FIXME: Some C calling conventions
3547   /// require the return type to be promoted, but this is not true all the time,
3548   /// e.g. i1/i8/i16 on x86/x86_64. It is also not necessary for non-C calling
3549   /// conventions. The frontend should handle this and include all of the
3550   /// necessary information.
3551   virtual EVT getTypeForExtReturn(LLVMContext &Context, EVT VT,
3552                                        ISD::NodeType /*ExtendKind*/) const {
3553     EVT MinVT = getRegisterType(Context, MVT::i32);
3554     return VT.bitsLT(MinVT) ? MinVT : VT;
3555   }
3556
3557   /// For some targets, an LLVM struct type must be broken down into multiple
3558   /// simple types, but the calling convention specifies that the entire struct
3559   /// must be passed in a block of consecutive registers.
3560   virtual bool
3561   functionArgumentNeedsConsecutiveRegisters(Type *Ty, CallingConv::ID CallConv,
3562                                             bool isVarArg) const {
3563     return false;
3564   }
3565
3566   /// For most targets, an LLVM type must be broken down into multiple
3567   /// smaller types. Usually the halves are ordered according to the endianness
3568   /// but for some platform that would break. So this method will default to
3569   /// matching the endianness but can be overridden.
3570   virtual bool
3571   shouldSplitFunctionArgumentsAsLittleEndian(const DataLayout &DL) const {
3572     return DL.isLittleEndian();
3573   }
3574
3575   /// Returns a 0 terminated array of registers that can be safely used as
3576   /// scratch registers.
3577   virtual const MCPhysReg *getScratchRegisters(CallingConv::ID CC) const {
3578     return nullptr;
3579   }
3580
3581   /// This callback is used to prepare for a volatile or atomic load.
3582   /// It takes a chain node as input and returns the chain for the load itself.
3583   ///
3584   /// Having a callback like this is necessary for targets like SystemZ,
3585   /// which allows a CPU to reuse the result of a previous load indefinitely,
3586   /// even if a cache-coherent store is performed by another CPU.  The default
3587   /// implementation does nothing.
3588   virtual SDValue prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, const SDLoc &DL,
3589                                               SelectionDAG &DAG) const {
3590     return Chain;
3591   }
3592
3593   /// This callback is used to inspect load/store instructions and add
3594   /// target-specific MachineMemOperand flags to them.  The default
3595   /// implementation does nothing.
3596   virtual MachineMemOperand::Flags getMMOFlags(const Instruction &I) const {
3597     return MachineMemOperand::MONone;
3598   }
3599
3600   /// This callback is invoked by the type legalizer to legalize nodes with an
3601   /// illegal operand type but legal result types.  It replaces the
3602   /// LowerOperation callback in the type Legalizer.  The reason we can not do
3603   /// away with LowerOperation entirely is that LegalizeDAG isn't yet ready to
3604   /// use this callback.
3605   ///
3606   /// TODO: Consider merging with ReplaceNodeResults.
3607   ///
3608   /// The target places new result values for the node in Results (their number
3609   /// and types must exactly match those of the original return values of
3610   /// the node), or leaves Results empty, which indicates that the node is not
3611   /// to be custom lowered after all.
3612   /// The default implementation calls LowerOperation.
3613   virtual void LowerOperationWrapper(SDNode *N,
3614                                      SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
3615                                      SelectionDAG &DAG) const;
3616
3617   /// This callback is invoked for operations that are unsupported by the
3618   /// target, which are registered to use 'custom' lowering, and whose defined
3619   /// values are all legal.  If the target has no operations that require custom
3620   /// lowering, it need not implement this.  The default implementation of this
3621   /// aborts.
3622   virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
3623
3624   /// This callback is invoked when a node result type is illegal for the
3625   /// target, and the operation was registered to use 'custom' lowering for that
3626   /// result type.  The target places new result values for the node in Results
3627   /// (their number and types must exactly match those of the original return
3628   /// values of the node), or leaves Results empty, which indicates that the
3629   /// node is not to be custom lowered after all.
3630   ///
3631   /// If the target has no operations that require custom lowering, it need not
3632   /// implement this.  The default implementation aborts.
3633   virtual void ReplaceNodeResults(SDNode * /*N*/,
3634                                   SmallVectorImpl<SDValue> &/*Results*/,
3635                                   SelectionDAG &/*DAG*/) const {
3636     llvm_unreachable("ReplaceNodeResults not implemented for this target!");
3637   }
3638
3639   /// This method returns the name of a target specific DAG node.
3640   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
3641
3642   /// This method returns a target specific FastISel object, or null if the
3643   /// target does not support "fast" ISel.
3644   virtual FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &,
3645                                    const TargetLibraryInfo *) const {
3646     return nullptr;
3647   }
3648
3649   bool verifyReturnAddressArgumentIsConstant(SDValue Op,
3650                                              SelectionDAG &DAG) const;
3651
3652   //===--------------------------------------------------------------------===//
3653   // Inline Asm Support hooks
3654   //
3655
3656   /// This hook allows the target to expand an inline asm call to be explicit
3657   /// llvm code if it wants to.  This is useful for turning simple inline asms
3658   /// into LLVM intrinsics, which gives the compiler more information about the
3659   /// behavior of the code.
3660   virtual bool ExpandInlineAsm(CallInst *) const {
3661     return false;
3662   }
3663
3664   enum ConstraintType {
3665     C_Register,            // Constraint represents specific register(s).
3666     C_RegisterClass,       // Constraint represents any of register(s) in class.
3667     C_Memory,              // Memory constraint.
3668     C_Immediate,           // Requires an immediate.
3669     C_Other,               // Something else.
3670     C_Unknown              // Unsupported constraint.
3671   };
3672
3673   enum ConstraintWeight {
3674     // Generic weights.
3675     CW_Invalid  = -1,     // No match.
3676     CW_Okay     = 0,      // Acceptable.
3677     CW_Good     = 1,      // Good weight.
3678     CW_Better   = 2,      // Better weight.
3679     CW_Best     = 3,      // Best weight.
3680
3681     // Well-known weights.
3682     CW_SpecificReg  = CW_Okay,    // Specific register operands.
3683     CW_Register     = CW_Good,    // Register operands.
3684     CW_Memory       = CW_Better,  // Memory operands.
3685     CW_Constant     = CW_Best,    // Constant operand.
3686     CW_Default      = CW_Okay     // Default or don't know type.
3687   };
3688
3689   /// This contains information for each constraint that we are lowering.
3690   struct AsmOperandInfo : public InlineAsm::ConstraintInfo {
3691     /// This contains the actual string for the code, like "m".  TargetLowering
3692     /// picks the 'best' code from ConstraintInfo::Codes that most closely
3693     /// matches the operand.
3694     std::string ConstraintCode;
3695
3696     /// Information about the constraint code, e.g. Register, RegisterClass,
3697     /// Memory, Other, Unknown.
3698     TargetLowering::ConstraintType ConstraintType = TargetLowering::C_Unknown;
3699
3700     /// If this is the result output operand or a clobber, this is null,
3701     /// otherwise it is the incoming operand to the CallInst.  This gets
3702     /// modified as the asm is processed.
3703     Value *CallOperandVal = nullptr;
3704
3705     /// The ValueType for the operand value.
3706     MVT ConstraintVT = MVT::Other;
3707
3708     /// Copy constructor for copying from a ConstraintInfo.
3709     AsmOperandInfo(InlineAsm::ConstraintInfo Info)
3710         : InlineAsm::ConstraintInfo(std::move(Info)) {}
3711
3712     /// Return true of this is an input operand that is a matching constraint
3713     /// like "4".
3714     bool isMatchingInputConstraint() const;
3715
3716     /// If this is an input matching constraint, this method returns the output
3717     /// operand it matches.
3718     unsigned getMatchedOperand() const;
3719   };
3720
3721   using AsmOperandInfoVector = std::vector<AsmOperandInfo>;
3722
3723   /// Split up the constraint string from the inline assembly value into the
3724   /// specific constraints and their prefixes, and also tie in the associated
3725   /// operand values.  If this returns an empty vector, and if the constraint
3726   /// string itself isn't empty, there was an error parsing.
3727   virtual AsmOperandInfoVector ParseConstraints(const DataLayout &DL,
3728                                                 const TargetRegisterInfo *TRI,
3729                                                 ImmutableCallSite CS) const;
3730
3731   /// Examine constraint type and operand type and determine a weight value.
3732   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3733   virtual ConstraintWeight getMultipleConstraintMatchWeight(
3734       AsmOperandInfo &info, int maIndex) const;
3735
3736   /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
3737   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3738   virtual ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
3739       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
3740
3741   /// Determines the constraint code and constraint type to use for the specific
3742   /// AsmOperandInfo, setting OpInfo.ConstraintCode and OpInfo.ConstraintType.
3743   /// If the actual operand being passed in is available, it can be passed in as
3744   /// Op, otherwise an empty SDValue can be passed.
3745   virtual void ComputeConstraintToUse(AsmOperandInfo &OpInfo,
3746                                       SDValue Op,
3747                                       SelectionDAG *DAG = nullptr) const;
3748
3749   /// Given a constraint, return the type of constraint it is for this target.
3750   virtual ConstraintType getConstraintType(StringRef Constraint) const;
3751
3752   /// Given a physical register constraint (e.g.  {edx}), return the register
3753   /// number and the register class for the register.
3754   ///
3755   /// Given a register class constraint, like 'r', if this corresponds directly
3756   /// to an LLVM register class, return a register of 0 and the register class
3757   /// pointer.
3758   ///
3759   /// This should only be used for C_Register constraints.  On error, this
3760   /// returns a register number of 0 and a null register class pointer.
3761   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
3762   getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
3763                                StringRef Constraint, MVT VT) const;
3764
3765   virtual unsigned getInlineAsmMemConstraint(StringRef ConstraintCode) const {
3766     if (ConstraintCode == "i")
3767       return InlineAsm::Constraint_i;
3768     else if (ConstraintCode == "m")
3769       return InlineAsm::Constraint_m;
3770     return InlineAsm::Constraint_Unknown;
3771   }
3772
3773   /// Try to replace an X constraint, which matches anything, with another that
3774   /// has more specific requirements based on the type of the corresponding
3775   /// operand.  This returns null if there is no replacement to make.
3776   virtual const char *LowerXConstraint(EVT ConstraintVT) const;
3777
3778   /// Lower the specified operand into the Ops vector.  If it is invalid, don't
3779   /// add anything to Ops.
3780   virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
3781                                             std::vector<SDValue> &Ops,
3782                                             SelectionDAG &DAG) const;
3783
3784   // Lower custom output constraints. If invalid, return SDValue().
3785   virtual SDValue LowerAsmOutputForConstraint(SDValue &Chain, SDValue &Flag,
3786                                               SDLoc DL,
3787                                               const AsmOperandInfo &OpInfo,
3788                                               SelectionDAG &DAG) const;
3789
3790   //===--------------------------------------------------------------------===//
3791   // Div utility functions
3792   //
3793   SDValue BuildSDIV(SDNode *N, SelectionDAG &DAG, bool IsAfterLegalization,
3794                     SmallVectorImpl<SDNode *> &Created) const;
3795   SDValue BuildUDIV(SDNode *N, SelectionDAG &DAG, bool IsAfterLegalization,
3796                     SmallVectorImpl<SDNode *> &Created) const;
3797
3798   /// Targets may override this function to provide custom SDIV lowering for
3799   /// power-of-2 denominators.  If the target returns an empty SDValue, LLVM
3800   /// assumes SDIV is expensive and replaces it with a series of other integer
3801   /// operations.
3802   virtual SDValue BuildSDIVPow2(SDNode *N, const APInt &Divisor,
3803                                 SelectionDAG &DAG,
3804                                 SmallVectorImpl<SDNode *> &Created) const;
3805
3806   /// Indicate whether this target prefers to combine FDIVs with the same
3807   /// divisor. If the transform should never be done, return zero. If the
3808   /// transform should be done, return the minimum number of divisor uses
3809   /// that must exist.
3810   virtual unsigned combineRepeatedFPDivisors() const {
3811     return 0;
3812   }
3813
3814   /// Hooks for building estimates in place of slower divisions and square
3815   /// roots.
3816
3817   /// Return either a square root or its reciprocal estimate value for the input
3818   /// operand.
3819   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3820   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3821   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3822   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3823   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3824   /// The boolean UseOneConstNR output is used to select a Newton-Raphson
3825   /// algorithm implementation that uses either one or two constants.
3826   /// The boolean Reciprocal is used to select whether the estimate is for the
3827   /// square root of the input operand or the reciprocal of its square root.
3828   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3829   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3830   /// any further refinement of the estimate.
3831   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3832   virtual SDValue getSqrtEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3833                                   int Enabled, int &RefinementSteps,
3834                                   bool &UseOneConstNR, bool Reciprocal) const {
3835     return SDValue();
3836   }
3837
3838   /// Return a reciprocal estimate value for the input operand.
3839   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3840   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3841   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3842   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3843   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3844   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3845   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3846   /// any further refinement of the estimate.
3847   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3848   virtual SDValue getRecipEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3849                                    int Enabled, int &RefinementSteps) const {
3850     return SDValue();
3851   }
3852
3853   //===--------------------------------------------------------------------===//
3854   // Legalization utility functions
3855   //
3856
3857   /// Expand a MUL or [US]MUL_LOHI of n-bit values into two or four nodes,
3858   /// respectively, each computing an n/2-bit part of the result.
3859   /// \param Result A vector that will be filled with the parts of the result
3860   ///        in little-endian order.
3861   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3862   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3863   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3864   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3865   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3866   /// \returns true if the node has been expanded, false if it has not
3867   bool expandMUL_LOHI(unsigned Opcode, EVT VT, SDLoc dl, SDValue LHS,
3868                       SDValue RHS, SmallVectorImpl<SDValue> &Result, EVT HiLoVT,
3869                       SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3870                       SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3871                       SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3872
3873   /// Expand a MUL into two nodes.  One that computes the high bits of
3874   /// the result and one that computes the low bits.
3875   /// \param HiLoVT The value type to use for the Lo and Hi nodes.
3876   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3877   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3878   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3879   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3880   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3881   /// \returns true if the node has been expanded. false if it has not
3882   bool expandMUL(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi, EVT HiLoVT,
3883                  SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3884                  SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3885                  SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3886
3887   /// Expand funnel shift.
3888   /// \param N Node to expand
3889   /// \param Result output after conversion
3890   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3891   bool expandFunnelShift(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3892
3893   /// Expand rotations.
3894   /// \param N Node to expand
3895   /// \param Result output after conversion
3896   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3897   bool expandROT(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3898
3899   /// Expand float(f32) to SINT(i64) conversion
3900   /// \param N Node to expand
3901   /// \param Result output after conversion
3902   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3903   bool expandFP_TO_SINT(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3904
3905   /// Expand float to UINT conversion
3906   /// \param N Node to expand
3907   /// \param Result output after conversion
3908   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3909   bool expandFP_TO_UINT(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3910
3911   /// Expand UINT(i64) to double(f64) conversion
3912   /// \param N Node to expand
3913   /// \param Result output after conversion
3914   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3915   bool expandUINT_TO_FP(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3916
3917   /// Expand fminnum/fmaxnum into fminnum_ieee/fmaxnum_ieee with quieted inputs.
3918   SDValue expandFMINNUM_FMAXNUM(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) const;
3919
3920   /// Expand CTPOP nodes. Expands vector/scalar CTPOP nodes,
3921   /// vector nodes can only succeed if all operations are legal/custom.
3922   /// \param N Node to expand
3923   /// \param Result output after conversion
3924   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3925   bool expandCTPOP(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3926
3927   /// Expand CTLZ/CTLZ_ZERO_UNDEF nodes. Expands vector/scalar CTLZ nodes,
3928   /// vector nodes can only succeed if all operations are legal/custom.
3929   /// \param N Node to expand
3930   /// \param Result output after conversion
3931   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3932   bool expandCTLZ(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3933
3934   /// Expand CTTZ/CTTZ_ZERO_UNDEF nodes. Expands vector/scalar CTTZ nodes,
3935   /// vector nodes can only succeed if all operations are legal/custom.
3936   /// \param N Node to expand
3937   /// \param Result output after conversion
3938   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3939   bool expandCTTZ(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3940
3941   /// Expand ABS nodes. Expands vector/scalar ABS nodes,
3942   /// vector nodes can only succeed if all operations are legal/custom.
3943   /// (ABS x) -> (XOR (ADD x, (SRA x, type_size)), (SRA x, type_size))
3944   /// \param N Node to expand
3945   /// \param Result output after conversion
3946   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3947   bool expandABS(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3948
3949   /// Turn load of vector type into a load of the individual elements.
3950   /// \param LD load to expand
3951   /// \returns MERGE_VALUEs of the scalar loads with their chains.
3952   SDValue scalarizeVectorLoad(LoadSDNode *LD, SelectionDAG &DAG) const;
3953
3954   // Turn a store of a vector type into stores of the individual elements.
3955   /// \param ST Store with a vector value type
3956   /// \returns MERGE_VALUs of the individual store chains.
3957   SDValue scalarizeVectorStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3958
3959   /// Expands an unaligned load to 2 half-size loads for an integer, and
3960   /// possibly more for vectors.
3961   std::pair<SDValue, SDValue> expandUnalignedLoad(LoadSDNode *LD,
3962                                                   SelectionDAG &DAG) const;
3963
3964   /// Expands an unaligned store to 2 half-size stores for integer values, and
3965   /// possibly more for vectors.
3966   SDValue expandUnalignedStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3967
3968   /// Increments memory address \p Addr according to the type of the value
3969   /// \p DataVT that should be stored. If the data is stored in compressed
3970   /// form, the memory address should be incremented according to the number of
3971   /// the stored elements. This number is equal to the number of '1's bits
3972   /// in the \p Mask.
3973   /// \p DataVT is a vector type. \p Mask is a vector value.
3974   /// \p DataVT and \p Mask have the same number of vector elements.
3975   SDValue IncrementMemoryAddress(SDValue Addr, SDValue Mask, const SDLoc &DL,
3976                                  EVT DataVT, SelectionDAG &DAG,
3977                                  bool IsCompressedMemory) const;
3978
3979   /// Get a pointer to vector element \p Idx located in memory for a vector of
3980   /// type \p VecVT starting at a base address of \p VecPtr. If \p Idx is out of
3981   /// bounds the returned pointer is unspecified, but will be within the vector
3982   /// bounds.
3983   SDValue getVectorElementPointer(SelectionDAG &DAG, SDValue VecPtr, EVT VecVT,
3984                                   SDValue Index) const;
3985
3986   /// Method for building the DAG expansion of ISD::[US][ADD|SUB]SAT. This
3987   /// method accepts integers as its arguments.
3988   SDValue expandAddSubSat(SDNode *Node, SelectionDAG &DAG) const;
3989
3990   /// Method for building the DAG expansion of ISD::SMULFIX. This method accepts
3991   /// integers as its arguments.
3992   SDValue expandFixedPointMul(SDNode *Node, SelectionDAG &DAG) const;
3993
3994   /// Method for building the DAG expansion of ISD::U(ADD|SUB)O. Expansion
3995   /// always suceeds and populates the Result and Overflow arguments.
3996   void expandUADDSUBO(SDNode *Node, SDValue &Result, SDValue &Overflow,
3997                       SelectionDAG &DAG) const;
3998
3999   /// Method for building the DAG expansion of ISD::S(ADD|SUB)O. Expansion
4000   /// always suceeds and populates the Result and Overflow arguments.
4001   void expandSADDSUBO(SDNode *Node, SDValue &Result, SDValue &Overflow,
4002                       SelectionDAG &DAG) const;
4003
4004   /// Method for building the DAG expansion of ISD::[US]MULO. Returns whether
4005   /// expansion was successful and populates the Result and Overflow arguments.
4006   bool expandMULO(SDNode *Node, SDValue &Result, SDValue &Overflow,
4007                   SelectionDAG &DAG) const;
4008
4009   /// Expand a VECREDUCE_* into an explicit calculation. If Count is specified,
4010   /// only the first Count elements of the vector are used.
4011   SDValue expandVecReduce(SDNode *Node, SelectionDAG &DAG) const;
4012
4013   //===--------------------------------------------------------------------===//
4014   // Instruction Emitting Hooks
4015   //
4016
4017   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
4018   /// the 'usesCustomInserter' flag.  These instructions are special in various
4019   /// ways, which require special support to insert.  The specified MachineInstr
4020   /// is created but not inserted into any basic blocks, and this method is
4021   /// called to expand it into a sequence of instructions, potentially also
4022   /// creating new basic blocks and control flow.
4023   /// As long as the returned basic block is different (i.e., we created a new
4024   /// one), the custom inserter is free to modify the rest of \p MBB.
4025   virtual MachineBasicBlock *
4026   EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) const;
4027
4028   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
4029   /// the 'hasPostISelHook' flag. These instructions must be adjusted after
4030   /// instruction selection by target hooks.  e.g. To fill in optional defs for
4031   /// ARM 's' setting instructions.
4032   virtual void AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr &MI,
4033                                              SDNode *Node) const;
4034
4035   /// If this function returns true, SelectionDAGBuilder emits a
4036   /// LOAD_STACK_GUARD node when it is lowering Intrinsic::stackprotector.
4037   virtual bool useLoadStackGuardNode() const {
4038     return false;
4039   }
4040
4041   virtual SDValue emitStackGuardXorFP(SelectionDAG &DAG, SDValue Val,
4042                                       const SDLoc &DL) const {
4043     llvm_unreachable("not implemented for this target");
4044   }
4045
4046   /// Lower TLS global address SDNode for target independent emulated TLS model.
4047   virtual SDValue LowerToTLSEmulatedModel(const GlobalAddressSDNode *GA,
4048                                           SelectionDAG &DAG) const;
4049
4050   /// Expands target specific indirect branch for the case of JumpTable
4051   /// expanasion.
4052   virtual SDValue expandIndirectJTBranch(const SDLoc& dl, SDValue Value, SDValue Addr,
4053                                          SelectionDAG &DAG) const {
4054     return DAG.getNode(ISD::BRIND, dl, MVT::Other, Value, Addr);
4055   }
4056
4057   // seteq(x, 0) -> truncate(srl(ctlz(zext(x)), log2(#bits)))
4058   // If we're comparing for equality to zero and isCtlzFast is true, expose the
4059   // fact that this can be implemented as a ctlz/srl pair, so that the dag
4060   // combiner can fold the new nodes.
4061   SDValue lowerCmpEqZeroToCtlzSrl(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
4062
4063 private:
4064   SDValue foldSetCCWithAnd(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
4065                            const SDLoc &DL, DAGCombinerInfo &DCI) const;
4066   SDValue foldSetCCWithBinOp(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
4067                              const SDLoc &DL, DAGCombinerInfo &DCI) const;
4068
4069   SDValue optimizeSetCCOfSignedTruncationCheck(EVT SCCVT, SDValue N0,
4070                                                SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
4071                                                DAGCombinerInfo &DCI,
4072                                                const SDLoc &DL) const;
4073
4074   SDValue prepareUREMEqFold(EVT SETCCVT, SDValue REMNode,
4075                             SDValue CompTargetNode, ISD::CondCode Cond,
4076                             DAGCombinerInfo &DCI, const SDLoc &DL,
4077                             SmallVectorImpl<SDNode *> &Created) const;
4078   SDValue buildUREMEqFold(EVT SETCCVT, SDValue REMNode, SDValue CompTargetNode,
4079                           ISD::CondCode Cond, DAGCombinerInfo &DCI,
4080                           const SDLoc &DL) const;
4081 };
4082
4083 /// Given an LLVM IR type and return type attributes, compute the return value
4084 /// EVTs and flags, and optionally also the offsets, if the return value is
4085 /// being lowered to memory.
4086 void GetReturnInfo(CallingConv::ID CC, Type *ReturnType, AttributeList attr,
4087                    SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
4088                    const TargetLowering &TLI, const DataLayout &DL);
4089
4090 } // end namespace llvm
4091
4092 #endif // LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H