]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/CodeGen/SelectionDAG/SelectionDAGBuilder.h
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r302069, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / CodeGen / SelectionDAG / SelectionDAGBuilder.h
1 //===-- SelectionDAGBuilder.h - Selection-DAG building --------*- C++ -*---===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This implements routines for translating from LLVM IR into SelectionDAG IR.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_LIB_CODEGEN_SELECTIONDAG_SELECTIONDAGBUILDER_H
15 #define LLVM_LIB_CODEGEN_SELECTIONDAG_SELECTIONDAGBUILDER_H
16
17 #include "StatepointLowering.h"
18 #include "llvm/ADT/APInt.h"
19 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
22 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
23 #include "llvm/IR/CallSite.h"
24 #include "llvm/IR/Constants.h"
25 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
26 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
27 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
28 #include <utility>
29 #include <vector>
30
31 namespace llvm {
32
33 class AddrSpaceCastInst;
34 class AllocaInst;
35 class BasicBlock;
36 class BitCastInst;
37 class BranchInst;
38 class CallInst;
39 class DbgValueInst;
40 class ExtractElementInst;
41 class ExtractValueInst;
42 class FCmpInst;
43 class FPExtInst;
44 class FPToSIInst;
45 class FPToUIInst;
46 class FPTruncInst;
47 class Function;
48 class FunctionLoweringInfo;
49 class GetElementPtrInst;
50 class GCFunctionInfo;
51 class ICmpInst;
52 class IntToPtrInst;
53 class IndirectBrInst;
54 class InvokeInst;
55 class InsertElementInst;
56 class InsertValueInst;
57 class Instruction;
58 class LoadInst;
59 class MachineBasicBlock;
60 class MachineInstr;
61 class MachineRegisterInfo;
62 class MDNode;
63 class MVT;
64 class PHINode;
65 class PtrToIntInst;
66 class ReturnInst;
67 class SDDbgValue;
68 class SExtInst;
69 class SelectInst;
70 class ShuffleVectorInst;
71 class SIToFPInst;
72 class StoreInst;
73 class SwitchInst;
74 class DataLayout;
75 class TargetLibraryInfo;
76 class TargetLowering;
77 class TruncInst;
78 class UIToFPInst;
79 class UnreachableInst;
80 class VAArgInst;
81 class ZExtInst;
82
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 /// SelectionDAGBuilder - This is the common target-independent lowering
85 /// implementation that is parameterized by a TargetLowering object.
86 ///
87 class SelectionDAGBuilder {
88   /// CurInst - The current instruction being visited
89   const Instruction *CurInst;
90
91   DenseMap<const Value*, SDValue> NodeMap;
92
93   /// UnusedArgNodeMap - Maps argument value for unused arguments. This is used
94   /// to preserve debug information for incoming arguments.
95   DenseMap<const Value*, SDValue> UnusedArgNodeMap;
96
97   /// DanglingDebugInfo - Helper type for DanglingDebugInfoMap.
98   class DanglingDebugInfo {
99     const DbgValueInst* DI;
100     DebugLoc dl;
101     unsigned SDNodeOrder;
102   public:
103     DanglingDebugInfo() : DI(nullptr), dl(DebugLoc()), SDNodeOrder(0) { }
104     DanglingDebugInfo(const DbgValueInst *di, DebugLoc DL, unsigned SDNO)
105         : DI(di), dl(std::move(DL)), SDNodeOrder(SDNO) {}
106     const DbgValueInst* getDI() { return DI; }
107     DebugLoc getdl() { return dl; }
108     unsigned getSDNodeOrder() { return SDNodeOrder; }
109   };
110
111   /// DanglingDebugInfoMap - Keeps track of dbg_values for which we have not
112   /// yet seen the referent.  We defer handling these until we do see it.
113   DenseMap<const Value*, DanglingDebugInfo> DanglingDebugInfoMap;
114
115 public:
116   /// PendingLoads - Loads are not emitted to the program immediately.  We bunch
117   /// them up and then emit token factor nodes when possible.  This allows us to
118   /// get simple disambiguation between loads without worrying about alias
119   /// analysis.
120   SmallVector<SDValue, 8> PendingLoads;
121
122   /// State used while lowering a statepoint sequence (gc_statepoint,
123   /// gc_relocate, and gc_result).  See StatepointLowering.hpp/cpp for details.
124   StatepointLoweringState StatepointLowering;
125 private:
126
127   /// PendingExports - CopyToReg nodes that copy values to virtual registers
128   /// for export to other blocks need to be emitted before any terminator
129   /// instruction, but they have no other ordering requirements. We bunch them
130   /// up and the emit a single tokenfactor for them just before terminator
131   /// instructions.
132   SmallVector<SDValue, 8> PendingExports;
133
134   /// SDNodeOrder - A unique monotonically increasing number used to order the
135   /// SDNodes we create.
136   unsigned SDNodeOrder;
137
138   enum CaseClusterKind {
139     /// A cluster of adjacent case labels with the same destination, or just one
140     /// case.
141     CC_Range,
142     /// A cluster of cases suitable for jump table lowering.
143     CC_JumpTable,
144     /// A cluster of cases suitable for bit test lowering.
145     CC_BitTests
146   };
147
148   /// A cluster of case labels.
149   struct CaseCluster {
150     CaseClusterKind Kind;
151     const ConstantInt *Low, *High;
152     union {
153       MachineBasicBlock *MBB;
154       unsigned JTCasesIndex;
155       unsigned BTCasesIndex;
156     };
157     BranchProbability Prob;
158
159     static CaseCluster range(const ConstantInt *Low, const ConstantInt *High,
160                              MachineBasicBlock *MBB, BranchProbability Prob) {
161       CaseCluster C;
162       C.Kind = CC_Range;
163       C.Low = Low;
164       C.High = High;
165       C.MBB = MBB;
166       C.Prob = Prob;
167       return C;
168     }
169
170     static CaseCluster jumpTable(const ConstantInt *Low,
171                                  const ConstantInt *High, unsigned JTCasesIndex,
172                                  BranchProbability Prob) {
173       CaseCluster C;
174       C.Kind = CC_JumpTable;
175       C.Low = Low;
176       C.High = High;
177       C.JTCasesIndex = JTCasesIndex;
178       C.Prob = Prob;
179       return C;
180     }
181
182     static CaseCluster bitTests(const ConstantInt *Low, const ConstantInt *High,
183                                 unsigned BTCasesIndex, BranchProbability Prob) {
184       CaseCluster C;
185       C.Kind = CC_BitTests;
186       C.Low = Low;
187       C.High = High;
188       C.BTCasesIndex = BTCasesIndex;
189       C.Prob = Prob;
190       return C;
191     }
192   };
193
194   typedef std::vector<CaseCluster> CaseClusterVector;
195   typedef CaseClusterVector::iterator CaseClusterIt;
196
197   struct CaseBits {
198     uint64_t Mask;
199     MachineBasicBlock* BB;
200     unsigned Bits;
201     BranchProbability ExtraProb;
202
203     CaseBits(uint64_t mask, MachineBasicBlock* bb, unsigned bits,
204              BranchProbability Prob):
205       Mask(mask), BB(bb), Bits(bits), ExtraProb(Prob) { }
206
207     CaseBits() : Mask(0), BB(nullptr), Bits(0) {}
208   };
209
210   typedef std::vector<CaseBits> CaseBitsVector;
211
212   /// Sort Clusters and merge adjacent cases.
213   void sortAndRangeify(CaseClusterVector &Clusters);
214
215   /// CaseBlock - This structure is used to communicate between
216   /// SelectionDAGBuilder and SDISel for the code generation of additional basic
217   /// blocks needed by multi-case switch statements.
218   struct CaseBlock {
219     CaseBlock(ISD::CondCode cc, const Value *cmplhs, const Value *cmprhs,
220               const Value *cmpmiddle, MachineBasicBlock *truebb,
221               MachineBasicBlock *falsebb, MachineBasicBlock *me,
222               BranchProbability trueprob = BranchProbability::getUnknown(),
223               BranchProbability falseprob = BranchProbability::getUnknown())
224         : CC(cc), CmpLHS(cmplhs), CmpMHS(cmpmiddle), CmpRHS(cmprhs),
225           TrueBB(truebb), FalseBB(falsebb), ThisBB(me), TrueProb(trueprob),
226           FalseProb(falseprob) {}
227
228     // CC - the condition code to use for the case block's setcc node
229     ISD::CondCode CC;
230
231     // CmpLHS/CmpRHS/CmpMHS - The LHS/MHS/RHS of the comparison to emit.
232     // Emit by default LHS op RHS. MHS is used for range comparisons:
233     // If MHS is not null: (LHS <= MHS) and (MHS <= RHS).
234     const Value *CmpLHS, *CmpMHS, *CmpRHS;
235
236     // TrueBB/FalseBB - the block to branch to if the setcc is true/false.
237     MachineBasicBlock *TrueBB, *FalseBB;
238
239     // ThisBB - the block into which to emit the code for the setcc and branches
240     MachineBasicBlock *ThisBB;
241
242     // TrueProb/FalseProb - branch weights.
243     BranchProbability TrueProb, FalseProb;
244   };
245
246   struct JumpTable {
247     JumpTable(unsigned R, unsigned J, MachineBasicBlock *M,
248               MachineBasicBlock *D): Reg(R), JTI(J), MBB(M), Default(D) {}
249
250     /// Reg - the virtual register containing the index of the jump table entry
251     //. to jump to.
252     unsigned Reg;
253     /// JTI - the JumpTableIndex for this jump table in the function.
254     unsigned JTI;
255     /// MBB - the MBB into which to emit the code for the indirect jump.
256     MachineBasicBlock *MBB;
257     /// Default - the MBB of the default bb, which is a successor of the range
258     /// check MBB.  This is when updating PHI nodes in successors.
259     MachineBasicBlock *Default;
260   };
261   struct JumpTableHeader {
262     JumpTableHeader(APInt F, APInt L, const Value *SV, MachineBasicBlock *H,
263                     bool E = false)
264         : First(std::move(F)), Last(std::move(L)), SValue(SV), HeaderBB(H),
265           Emitted(E) {}
266     APInt First;
267     APInt Last;
268     const Value *SValue;
269     MachineBasicBlock *HeaderBB;
270     bool Emitted;
271   };
272   typedef std::pair<JumpTableHeader, JumpTable> JumpTableBlock;
273
274   struct BitTestCase {
275     BitTestCase(uint64_t M, MachineBasicBlock* T, MachineBasicBlock* Tr,
276                 BranchProbability Prob):
277       Mask(M), ThisBB(T), TargetBB(Tr), ExtraProb(Prob) { }
278     uint64_t Mask;
279     MachineBasicBlock *ThisBB;
280     MachineBasicBlock *TargetBB;
281     BranchProbability ExtraProb;
282   };
283
284   typedef SmallVector<BitTestCase, 3> BitTestInfo;
285
286   struct BitTestBlock {
287     BitTestBlock(APInt F, APInt R, const Value *SV, unsigned Rg, MVT RgVT,
288                  bool E, bool CR, MachineBasicBlock *P, MachineBasicBlock *D,
289                  BitTestInfo C, BranchProbability Pr)
290         : First(std::move(F)), Range(std::move(R)), SValue(SV), Reg(Rg),
291           RegVT(RgVT), Emitted(E), ContiguousRange(CR), Parent(P), Default(D),
292           Cases(std::move(C)), Prob(Pr) {}
293     APInt First;
294     APInt Range;
295     const Value *SValue;
296     unsigned Reg;
297     MVT RegVT;
298     bool Emitted;
299     bool ContiguousRange;
300     MachineBasicBlock *Parent;
301     MachineBasicBlock *Default;
302     BitTestInfo Cases;
303     BranchProbability Prob;
304     BranchProbability DefaultProb;
305   };
306
307   /// Return the range of value in [First..Last].
308   uint64_t getJumpTableRange(const CaseClusterVector &Clusters, unsigned First,
309                              unsigned Last) const;
310
311   /// Return the number of cases in [First..Last].
312   uint64_t getJumpTableNumCases(const SmallVectorImpl<unsigned> &TotalCases,
313                                 unsigned First, unsigned Last) const;
314
315   /// Build a jump table cluster from Clusters[First..Last]. Returns false if it
316   /// decides it's not a good idea.
317   bool buildJumpTable(const CaseClusterVector &Clusters, unsigned First,
318                       unsigned Last, const SwitchInst *SI,
319                       MachineBasicBlock *DefaultMBB, CaseCluster &JTCluster);
320
321   /// Find clusters of cases suitable for jump table lowering.
322   void findJumpTables(CaseClusterVector &Clusters, const SwitchInst *SI,
323                       MachineBasicBlock *DefaultMBB);
324
325   /// Build a bit test cluster from Clusters[First..Last]. Returns false if it
326   /// decides it's not a good idea.
327   bool buildBitTests(CaseClusterVector &Clusters, unsigned First, unsigned Last,
328                      const SwitchInst *SI, CaseCluster &BTCluster);
329
330   /// Find clusters of cases suitable for bit test lowering.
331   void findBitTestClusters(CaseClusterVector &Clusters, const SwitchInst *SI);
332
333   struct SwitchWorkListItem {
334     MachineBasicBlock *MBB;
335     CaseClusterIt FirstCluster;
336     CaseClusterIt LastCluster;
337     const ConstantInt *GE;
338     const ConstantInt *LT;
339     BranchProbability DefaultProb;
340   };
341   typedef SmallVector<SwitchWorkListItem, 4> SwitchWorkList;
342
343   /// Determine the rank by weight of CC in [First,Last]. If CC has more weight
344   /// than each cluster in the range, its rank is 0.
345   static unsigned caseClusterRank(const CaseCluster &CC, CaseClusterIt First,
346                                   CaseClusterIt Last);
347
348   /// Emit comparison and split W into two subtrees.
349   void splitWorkItem(SwitchWorkList &WorkList, const SwitchWorkListItem &W,
350                      Value *Cond, MachineBasicBlock *SwitchMBB);
351
352   /// Lower W.
353   void lowerWorkItem(SwitchWorkListItem W, Value *Cond,
354                      MachineBasicBlock *SwitchMBB,
355                      MachineBasicBlock *DefaultMBB);
356
357
358   /// A class which encapsulates all of the information needed to generate a
359   /// stack protector check and signals to isel via its state being initialized
360   /// that a stack protector needs to be generated.
361   ///
362   /// *NOTE* The following is a high level documentation of SelectionDAG Stack
363   /// Protector Generation. The reason that it is placed here is for a lack of
364   /// other good places to stick it.
365   ///
366   /// High Level Overview of SelectionDAG Stack Protector Generation:
367   ///
368   /// Previously, generation of stack protectors was done exclusively in the
369   /// pre-SelectionDAG Codegen LLVM IR Pass "Stack Protector". This necessitated
370   /// splitting basic blocks at the IR level to create the success/failure basic
371   /// blocks in the tail of the basic block in question. As a result of this,
372   /// calls that would have qualified for the sibling call optimization were no
373   /// longer eligible for optimization since said calls were no longer right in
374   /// the "tail position" (i.e. the immediate predecessor of a ReturnInst
375   /// instruction).
376   ///
377   /// Then it was noticed that since the sibling call optimization causes the
378   /// callee to reuse the caller's stack, if we could delay the generation of
379   /// the stack protector check until later in CodeGen after the sibling call
380   /// decision was made, we get both the tail call optimization and the stack
381   /// protector check!
382   ///
383   /// A few goals in solving this problem were:
384   ///
385   ///   1. Preserve the architecture independence of stack protector generation.
386   ///
387   ///   2. Preserve the normal IR level stack protector check for platforms like
388   ///      OpenBSD for which we support platform-specific stack protector
389   ///      generation.
390   ///
391   /// The main problem that guided the present solution is that one can not
392   /// solve this problem in an architecture independent manner at the IR level
393   /// only. This is because:
394   ///
395   ///   1. The decision on whether or not to perform a sibling call on certain
396   ///      platforms (for instance i386) requires lower level information
397   ///      related to available registers that can not be known at the IR level.
398   ///
399   ///   2. Even if the previous point were not true, the decision on whether to
400   ///      perform a tail call is done in LowerCallTo in SelectionDAG which
401   ///      occurs after the Stack Protector Pass. As a result, one would need to
402   ///      put the relevant callinst into the stack protector check success
403   ///      basic block (where the return inst is placed) and then move it back
404   ///      later at SelectionDAG/MI time before the stack protector check if the
405   ///      tail call optimization failed. The MI level option was nixed
406   ///      immediately since it would require platform-specific pattern
407   ///      matching. The SelectionDAG level option was nixed because
408   ///      SelectionDAG only processes one IR level basic block at a time
409   ///      implying one could not create a DAG Combine to move the callinst.
410   ///
411   /// To get around this problem a few things were realized:
412   ///
413   ///   1. While one can not handle multiple IR level basic blocks at the
414   ///      SelectionDAG Level, one can generate multiple machine basic blocks
415   ///      for one IR level basic block. This is how we handle bit tests and
416   ///      switches.
417   ///
418   ///   2. At the MI level, tail calls are represented via a special return
419   ///      MIInst called "tcreturn". Thus if we know the basic block in which we
420   ///      wish to insert the stack protector check, we get the correct behavior
421   ///      by always inserting the stack protector check right before the return
422   ///      statement. This is a "magical transformation" since no matter where
423   ///      the stack protector check intrinsic is, we always insert the stack
424   ///      protector check code at the end of the BB.
425   ///
426   /// Given the aforementioned constraints, the following solution was devised:
427   ///
428   ///   1. On platforms that do not support SelectionDAG stack protector check
429   ///      generation, allow for the normal IR level stack protector check
430   ///      generation to continue.
431   ///
432   ///   2. On platforms that do support SelectionDAG stack protector check
433   ///      generation:
434   ///
435   ///     a. Use the IR level stack protector pass to decide if a stack
436   ///        protector is required/which BB we insert the stack protector check
437   ///        in by reusing the logic already therein. If we wish to generate a
438   ///        stack protector check in a basic block, we place a special IR
439   ///        intrinsic called llvm.stackprotectorcheck right before the BB's
440   ///        returninst or if there is a callinst that could potentially be
441   ///        sibling call optimized, before the call inst.
442   ///
443   ///     b. Then when a BB with said intrinsic is processed, we codegen the BB
444   ///        normally via SelectBasicBlock. In said process, when we visit the
445   ///        stack protector check, we do not actually emit anything into the
446   ///        BB. Instead, we just initialize the stack protector descriptor
447   ///        class (which involves stashing information/creating the success
448   ///        mbbb and the failure mbb if we have not created one for this
449   ///        function yet) and export the guard variable that we are going to
450   ///        compare.
451   ///
452   ///     c. After we finish selecting the basic block, in FinishBasicBlock if
453   ///        the StackProtectorDescriptor attached to the SelectionDAGBuilder is
454   ///        initialized, we produce the validation code with one of these
455   ///        techniques:
456   ///          1) with a call to a guard check function
457   ///          2) with inlined instrumentation
458   ///
459   ///        1) We insert a call to the check function before the terminator.
460   ///
461   ///        2) We first find a splice point in the parent basic block
462   ///        before the terminator and then splice the terminator of said basic
463   ///        block into the success basic block. Then we code-gen a new tail for
464   ///        the parent basic block consisting of the two loads, the comparison,
465   ///        and finally two branches to the success/failure basic blocks. We
466   ///        conclude by code-gening the failure basic block if we have not
467   ///        code-gened it already (all stack protector checks we generate in
468   ///        the same function, use the same failure basic block).
469   class StackProtectorDescriptor {
470   public:
471     StackProtectorDescriptor()
472         : ParentMBB(nullptr), SuccessMBB(nullptr), FailureMBB(nullptr) {}
473
474     /// Returns true if all fields of the stack protector descriptor are
475     /// initialized implying that we should/are ready to emit a stack protector.
476     bool shouldEmitStackProtector() const {
477       return ParentMBB && SuccessMBB && FailureMBB;
478     }
479
480     bool shouldEmitFunctionBasedCheckStackProtector() const {
481       return ParentMBB && !SuccessMBB && !FailureMBB;
482     }
483
484     /// Initialize the stack protector descriptor structure for a new basic
485     /// block.
486     void initialize(const BasicBlock *BB, MachineBasicBlock *MBB,
487                     bool FunctionBasedInstrumentation) {
488       // Make sure we are not initialized yet.
489       assert(!shouldEmitStackProtector() && "Stack Protector Descriptor is "
490              "already initialized!");
491       ParentMBB = MBB;
492       if (!FunctionBasedInstrumentation) {
493         SuccessMBB = AddSuccessorMBB(BB, MBB, /* IsLikely */ true);
494         FailureMBB = AddSuccessorMBB(BB, MBB, /* IsLikely */ false, FailureMBB);
495       }
496     }
497
498     /// Reset state that changes when we handle different basic blocks.
499     ///
500     /// This currently includes:
501     ///
502     /// 1. The specific basic block we are generating a
503     /// stack protector for (ParentMBB).
504     ///
505     /// 2. The successor machine basic block that will contain the tail of
506     /// parent mbb after we create the stack protector check (SuccessMBB). This
507     /// BB is visited only on stack protector check success.
508     void resetPerBBState() {
509       ParentMBB = nullptr;
510       SuccessMBB = nullptr;
511     }
512
513     /// Reset state that only changes when we switch functions.
514     ///
515     /// This currently includes:
516     ///
517     /// 1. FailureMBB since we reuse the failure code path for all stack
518     /// protector checks created in an individual function.
519     ///
520     /// 2.The guard variable since the guard variable we are checking against is
521     /// always the same.
522     void resetPerFunctionState() {
523       FailureMBB = nullptr;
524     }
525
526     MachineBasicBlock *getParentMBB() { return ParentMBB; }
527     MachineBasicBlock *getSuccessMBB() { return SuccessMBB; }
528     MachineBasicBlock *getFailureMBB() { return FailureMBB; }
529
530   private:
531     /// The basic block for which we are generating the stack protector.
532     ///
533     /// As a result of stack protector generation, we will splice the
534     /// terminators of this basic block into the successor mbb SuccessMBB and
535     /// replace it with a compare/branch to the successor mbbs
536     /// SuccessMBB/FailureMBB depending on whether or not the stack protector
537     /// was violated.
538     MachineBasicBlock *ParentMBB;
539
540     /// A basic block visited on stack protector check success that contains the
541     /// terminators of ParentMBB.
542     MachineBasicBlock *SuccessMBB;
543
544     /// This basic block visited on stack protector check failure that will
545     /// contain a call to __stack_chk_fail().
546     MachineBasicBlock *FailureMBB;
547
548     /// Add a successor machine basic block to ParentMBB. If the successor mbb
549     /// has not been created yet (i.e. if SuccMBB = 0), then the machine basic
550     /// block will be created. Assign a large weight if IsLikely is true.
551     MachineBasicBlock *AddSuccessorMBB(const BasicBlock *BB,
552                                        MachineBasicBlock *ParentMBB,
553                                        bool IsLikely,
554                                        MachineBasicBlock *SuccMBB = nullptr);
555   };
556
557 private:
558   const TargetMachine &TM;
559 public:
560   /// Lowest valid SDNodeOrder. The special case 0 is reserved for scheduling
561   /// nodes without a corresponding SDNode.
562   static const unsigned LowestSDNodeOrder = 1;
563
564   SelectionDAG &DAG;
565   const DataLayout *DL;
566   AliasAnalysis *AA;
567   const TargetLibraryInfo *LibInfo;
568
569   /// SwitchCases - Vector of CaseBlock structures used to communicate
570   /// SwitchInst code generation information.
571   std::vector<CaseBlock> SwitchCases;
572   /// JTCases - Vector of JumpTable structures used to communicate
573   /// SwitchInst code generation information.
574   std::vector<JumpTableBlock> JTCases;
575   /// BitTestCases - Vector of BitTestBlock structures used to communicate
576   /// SwitchInst code generation information.
577   std::vector<BitTestBlock> BitTestCases;
578   /// A StackProtectorDescriptor structure used to communicate stack protector
579   /// information in between SelectBasicBlock and FinishBasicBlock.
580   StackProtectorDescriptor SPDescriptor;
581
582   // Emit PHI-node-operand constants only once even if used by multiple
583   // PHI nodes.
584   DenseMap<const Constant *, unsigned> ConstantsOut;
585
586   /// FuncInfo - Information about the function as a whole.
587   ///
588   FunctionLoweringInfo &FuncInfo;
589
590   /// GFI - Garbage collection metadata for the function.
591   GCFunctionInfo *GFI;
592
593   /// LPadToCallSiteMap - Map a landing pad to the call site indexes.
594   DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallVector<unsigned, 4> > LPadToCallSiteMap;
595
596   /// HasTailCall - This is set to true if a call in the current
597   /// block has been translated as a tail call. In this case,
598   /// no subsequent DAG nodes should be created.
599   ///
600   bool HasTailCall;
601
602   LLVMContext *Context;
603
604   SelectionDAGBuilder(SelectionDAG &dag, FunctionLoweringInfo &funcinfo,
605                       CodeGenOpt::Level ol)
606     : CurInst(nullptr), SDNodeOrder(LowestSDNodeOrder), TM(dag.getTarget()),
607       DAG(dag), FuncInfo(funcinfo),
608       HasTailCall(false) {
609   }
610
611   void init(GCFunctionInfo *gfi, AliasAnalysis &aa,
612             const TargetLibraryInfo *li);
613
614   /// Clear out the current SelectionDAG and the associated state and prepare
615   /// this SelectionDAGBuilder object to be used for a new block. This doesn't
616   /// clear out information about additional blocks that are needed to complete
617   /// switch lowering or PHI node updating; that information is cleared out as
618   /// it is consumed.
619   void clear();
620
621   /// Clear the dangling debug information map. This function is separated from
622   /// the clear so that debug information that is dangling in a basic block can
623   /// be properly resolved in a different basic block. This allows the
624   /// SelectionDAG to resolve dangling debug information attached to PHI nodes.
625   void clearDanglingDebugInfo();
626
627   /// Return the current virtual root of the Selection DAG, flushing any
628   /// PendingLoad items. This must be done before emitting a store or any other
629   /// node that may need to be ordered after any prior load instructions.
630   SDValue getRoot();
631
632   /// Similar to getRoot, but instead of flushing all the PendingLoad items,
633   /// flush all the PendingExports items. It is necessary to do this before
634   /// emitting a terminator instruction.
635   SDValue getControlRoot();
636
637   SDLoc getCurSDLoc() const {
638     return SDLoc(CurInst, SDNodeOrder);
639   }
640
641   DebugLoc getCurDebugLoc() const {
642     return CurInst ? CurInst->getDebugLoc() : DebugLoc();
643   }
644
645   void CopyValueToVirtualRegister(const Value *V, unsigned Reg);
646
647   void visit(const Instruction &I);
648
649   void visit(unsigned Opcode, const User &I);
650
651   /// getCopyFromRegs - If there was virtual register allocated for the value V
652   /// emit CopyFromReg of the specified type Ty. Return empty SDValue() otherwise.
653   SDValue getCopyFromRegs(const Value *V, Type *Ty);
654
655   // resolveDanglingDebugInfo - if we saw an earlier dbg_value referring to V,
656   // generate the debug data structures now that we've seen its definition.
657   void resolveDanglingDebugInfo(const Value *V, SDValue Val);
658   SDValue getValue(const Value *V);
659   bool findValue(const Value *V) const;
660
661   SDValue getNonRegisterValue(const Value *V);
662   SDValue getValueImpl(const Value *V);
663
664   void setValue(const Value *V, SDValue NewN) {
665     SDValue &N = NodeMap[V];
666     assert(!N.getNode() && "Already set a value for this node!");
667     N = NewN;
668   }
669
670   void setUnusedArgValue(const Value *V, SDValue NewN) {
671     SDValue &N = UnusedArgNodeMap[V];
672     assert(!N.getNode() && "Already set a value for this node!");
673     N = NewN;
674   }
675
676   void FindMergedConditions(const Value *Cond, MachineBasicBlock *TBB,
677                             MachineBasicBlock *FBB, MachineBasicBlock *CurBB,
678                             MachineBasicBlock *SwitchBB,
679                             Instruction::BinaryOps Opc, BranchProbability TW,
680                             BranchProbability FW, bool InvertCond);
681   void EmitBranchForMergedCondition(const Value *Cond, MachineBasicBlock *TBB,
682                                     MachineBasicBlock *FBB,
683                                     MachineBasicBlock *CurBB,
684                                     MachineBasicBlock *SwitchBB,
685                                     BranchProbability TW, BranchProbability FW,
686                                     bool InvertCond);
687   bool ShouldEmitAsBranches(const std::vector<CaseBlock> &Cases);
688   bool isExportableFromCurrentBlock(const Value *V, const BasicBlock *FromBB);
689   void CopyToExportRegsIfNeeded(const Value *V);
690   void ExportFromCurrentBlock(const Value *V);
691   void LowerCallTo(ImmutableCallSite CS, SDValue Callee, bool IsTailCall,
692                    const BasicBlock *EHPadBB = nullptr);
693
694   // Lower range metadata from 0 to N to assert zext to an integer of nearest
695   // floor power of two.
696   SDValue lowerRangeToAssertZExt(SelectionDAG &DAG, const Instruction &I,
697                                  SDValue Op);
698
699   void populateCallLoweringInfo(TargetLowering::CallLoweringInfo &CLI,
700                                 ImmutableCallSite CS, unsigned ArgIdx,
701                                 unsigned NumArgs, SDValue Callee,
702                                 Type *ReturnTy, bool IsPatchPoint);
703
704   std::pair<SDValue, SDValue>
705   lowerInvokable(TargetLowering::CallLoweringInfo &CLI,
706                  const BasicBlock *EHPadBB = nullptr);
707
708   /// UpdateSplitBlock - When an MBB was split during scheduling, update the
709   /// references that need to refer to the last resulting block.
710   void UpdateSplitBlock(MachineBasicBlock *First, MachineBasicBlock *Last);
711
712   /// Describes a gc.statepoint or a gc.statepoint like thing for the purposes
713   /// of lowering into a STATEPOINT node.
714   struct StatepointLoweringInfo {
715     /// Bases[i] is the base pointer for Ptrs[i].  Together they denote the set
716     /// of gc pointers this STATEPOINT has to relocate.
717     SmallVector<const Value *, 16> Bases;
718     SmallVector<const Value *, 16> Ptrs;
719
720     /// The set of gc.relocate calls associated with this gc.statepoint.
721     SmallVector<const GCRelocateInst *, 16> GCRelocates;
722
723     /// The full list of gc arguments to the gc.statepoint being lowered.
724     ArrayRef<const Use> GCArgs;
725
726     /// The gc.statepoint instruction.
727     const Instruction *StatepointInstr = nullptr;
728
729     /// The list of gc transition arguments present in the gc.statepoint being
730     /// lowered.
731     ArrayRef<const Use> GCTransitionArgs;
732
733     /// The ID that the resulting STATEPOINT instruction has to report.
734     unsigned ID = -1;
735
736     /// Information regarding the underlying call instruction.
737     TargetLowering::CallLoweringInfo CLI;
738
739     /// The deoptimization state associated with this gc.statepoint call, if
740     /// any.
741     ArrayRef<const Use> DeoptState;
742
743     /// Flags associated with the meta arguments being lowered.
744     uint64_t StatepointFlags = -1;
745
746     /// The number of patchable bytes the call needs to get lowered into.
747     unsigned NumPatchBytes = -1;
748
749     /// The exception handling unwind destination, in case this represents an
750     /// invoke of gc.statepoint.
751     const BasicBlock *EHPadBB = nullptr;
752
753     explicit StatepointLoweringInfo(SelectionDAG &DAG) : CLI(DAG) {}
754   };
755
756   /// Lower \p SLI into a STATEPOINT instruction.
757   SDValue LowerAsSTATEPOINT(StatepointLoweringInfo &SLI);
758
759   // This function is responsible for the whole statepoint lowering process.
760   // It uniformly handles invoke and call statepoints.
761   void LowerStatepoint(ImmutableStatepoint Statepoint,
762                        const BasicBlock *EHPadBB = nullptr);
763
764   void LowerCallSiteWithDeoptBundle(ImmutableCallSite CS, SDValue Callee,
765                                     const BasicBlock *EHPadBB);
766
767   void LowerDeoptimizeCall(const CallInst *CI);
768   void LowerDeoptimizingReturn();
769
770   void LowerCallSiteWithDeoptBundleImpl(ImmutableCallSite CS, SDValue Callee,
771                                         const BasicBlock *EHPadBB,
772                                         bool VarArgDisallowed,
773                                         bool ForceVoidReturnTy);
774
775   /// Returns the type of FrameIndex and TargetFrameIndex nodes.
776   MVT getFrameIndexTy() {
777     return DAG.getTargetLoweringInfo().getFrameIndexTy(DAG.getDataLayout());
778   }
779
780 private:
781   // Terminator instructions.
782   void visitRet(const ReturnInst &I);
783   void visitBr(const BranchInst &I);
784   void visitSwitch(const SwitchInst &I);
785   void visitIndirectBr(const IndirectBrInst &I);
786   void visitUnreachable(const UnreachableInst &I);
787   void visitCleanupRet(const CleanupReturnInst &I);
788   void visitCatchSwitch(const CatchSwitchInst &I);
789   void visitCatchRet(const CatchReturnInst &I);
790   void visitCatchPad(const CatchPadInst &I);
791   void visitCleanupPad(const CleanupPadInst &CPI);
792
793   BranchProbability getEdgeProbability(const MachineBasicBlock *Src,
794                                        const MachineBasicBlock *Dst) const;
795   void addSuccessorWithProb(
796       MachineBasicBlock *Src, MachineBasicBlock *Dst,
797       BranchProbability Prob = BranchProbability::getUnknown());
798
799 public:
800   void visitSwitchCase(CaseBlock &CB,
801                        MachineBasicBlock *SwitchBB);
802   void visitSPDescriptorParent(StackProtectorDescriptor &SPD,
803                                MachineBasicBlock *ParentBB);
804   void visitSPDescriptorFailure(StackProtectorDescriptor &SPD);
805   void visitBitTestHeader(BitTestBlock &B, MachineBasicBlock *SwitchBB);
806   void visitBitTestCase(BitTestBlock &BB,
807                         MachineBasicBlock* NextMBB,
808                         BranchProbability BranchProbToNext,
809                         unsigned Reg,
810                         BitTestCase &B,
811                         MachineBasicBlock *SwitchBB);
812   void visitJumpTable(JumpTable &JT);
813   void visitJumpTableHeader(JumpTable &JT, JumpTableHeader &JTH,
814                             MachineBasicBlock *SwitchBB);
815
816 private:
817   // These all get lowered before this pass.
818   void visitInvoke(const InvokeInst &I);
819   void visitResume(const ResumeInst &I);
820
821   void visitBinary(const User &I, unsigned OpCode);
822   void visitShift(const User &I, unsigned Opcode);
823   void visitAdd(const User &I)  { visitBinary(I, ISD::ADD); }
824   void visitFAdd(const User &I) { visitBinary(I, ISD::FADD); }
825   void visitSub(const User &I)  { visitBinary(I, ISD::SUB); }
826   void visitFSub(const User &I);
827   void visitMul(const User &I)  { visitBinary(I, ISD::MUL); }
828   void visitFMul(const User &I) { visitBinary(I, ISD::FMUL); }
829   void visitURem(const User &I) { visitBinary(I, ISD::UREM); }
830   void visitSRem(const User &I) { visitBinary(I, ISD::SREM); }
831   void visitFRem(const User &I) { visitBinary(I, ISD::FREM); }
832   void visitUDiv(const User &I) { visitBinary(I, ISD::UDIV); }
833   void visitSDiv(const User &I);
834   void visitFDiv(const User &I) { visitBinary(I, ISD::FDIV); }
835   void visitAnd (const User &I) { visitBinary(I, ISD::AND); }
836   void visitOr  (const User &I) { visitBinary(I, ISD::OR); }
837   void visitXor (const User &I) { visitBinary(I, ISD::XOR); }
838   void visitShl (const User &I) { visitShift(I, ISD::SHL); }
839   void visitLShr(const User &I) { visitShift(I, ISD::SRL); }
840   void visitAShr(const User &I) { visitShift(I, ISD::SRA); }
841   void visitICmp(const User &I);
842   void visitFCmp(const User &I);
843   // Visit the conversion instructions
844   void visitTrunc(const User &I);
845   void visitZExt(const User &I);
846   void visitSExt(const User &I);
847   void visitFPTrunc(const User &I);
848   void visitFPExt(const User &I);
849   void visitFPToUI(const User &I);
850   void visitFPToSI(const User &I);
851   void visitUIToFP(const User &I);
852   void visitSIToFP(const User &I);
853   void visitPtrToInt(const User &I);
854   void visitIntToPtr(const User &I);
855   void visitBitCast(const User &I);
856   void visitAddrSpaceCast(const User &I);
857
858   void visitExtractElement(const User &I);
859   void visitInsertElement(const User &I);
860   void visitShuffleVector(const User &I);
861
862   void visitExtractValue(const ExtractValueInst &I);
863   void visitInsertValue(const InsertValueInst &I);
864   void visitLandingPad(const LandingPadInst &I);
865
866   void visitGetElementPtr(const User &I);
867   void visitSelect(const User &I);
868
869   void visitAlloca(const AllocaInst &I);
870   void visitLoad(const LoadInst &I);
871   void visitStore(const StoreInst &I);
872   void visitMaskedLoad(const CallInst &I, bool IsExpanding = false);
873   void visitMaskedStore(const CallInst &I, bool IsCompressing = false);
874   void visitMaskedGather(const CallInst &I);
875   void visitMaskedScatter(const CallInst &I);
876   void visitAtomicCmpXchg(const AtomicCmpXchgInst &I);
877   void visitAtomicRMW(const AtomicRMWInst &I);
878   void visitFence(const FenceInst &I);
879   void visitPHI(const PHINode &I);
880   void visitCall(const CallInst &I);
881   bool visitMemCmpCall(const CallInst &I);
882   bool visitMemPCpyCall(const CallInst &I);
883   bool visitMemChrCall(const CallInst &I);
884   bool visitStrCpyCall(const CallInst &I, bool isStpcpy);
885   bool visitStrCmpCall(const CallInst &I);
886   bool visitStrLenCall(const CallInst &I);
887   bool visitStrNLenCall(const CallInst &I);
888   bool visitUnaryFloatCall(const CallInst &I, unsigned Opcode);
889   bool visitBinaryFloatCall(const CallInst &I, unsigned Opcode);
890   void visitAtomicLoad(const LoadInst &I);
891   void visitAtomicStore(const StoreInst &I);
892   void visitLoadFromSwiftError(const LoadInst &I);
893   void visitStoreToSwiftError(const StoreInst &I);
894
895   void visitInlineAsm(ImmutableCallSite CS);
896   const char *visitIntrinsicCall(const CallInst &I, unsigned Intrinsic);
897   void visitTargetIntrinsic(const CallInst &I, unsigned Intrinsic);
898   void visitConstrainedFPIntrinsic(const CallInst &I, unsigned Intrinsic);
899
900   void visitVAStart(const CallInst &I);
901   void visitVAArg(const VAArgInst &I);
902   void visitVAEnd(const CallInst &I);
903   void visitVACopy(const CallInst &I);
904   void visitStackmap(const CallInst &I);
905   void visitPatchpoint(ImmutableCallSite CS,
906                        const BasicBlock *EHPadBB = nullptr);
907
908   // These two are implemented in StatepointLowering.cpp
909   void visitGCRelocate(const GCRelocateInst &I);
910   void visitGCResult(const GCResultInst &I);
911
912   void visitUserOp1(const Instruction &I) {
913     llvm_unreachable("UserOp1 should not exist at instruction selection time!");
914   }
915   void visitUserOp2(const Instruction &I) {
916     llvm_unreachable("UserOp2 should not exist at instruction selection time!");
917   }
918
919   void processIntegerCallValue(const Instruction &I,
920                                SDValue Value, bool IsSigned);
921
922   void HandlePHINodesInSuccessorBlocks(const BasicBlock *LLVMBB);
923
924   void emitInlineAsmError(ImmutableCallSite CS, const Twine &Message);
925
926   /// EmitFuncArgumentDbgValue - If V is an function argument then create
927   /// corresponding DBG_VALUE machine instruction for it now. At the end of
928   /// instruction selection, they will be inserted to the entry BB.
929   bool EmitFuncArgumentDbgValue(const Value *V, DILocalVariable *Variable,
930                                 DIExpression *Expr, DILocation *DL,
931                                 int64_t Offset, bool IsDbgDeclare,
932                                 const SDValue &N);
933
934   /// Return the next block after MBB, or nullptr if there is none.
935   MachineBasicBlock *NextBlock(MachineBasicBlock *MBB);
936
937   /// Update the DAG and DAG builder with the relevant information after
938   /// a new root node has been created which could be a tail call.
939   void updateDAGForMaybeTailCall(SDValue MaybeTC);
940
941   /// Return the appropriate SDDbgValue based on N.
942   SDDbgValue *getDbgValue(SDValue N, DILocalVariable *Variable,
943                           DIExpression *Expr, int64_t Offset,
944                           const DebugLoc &dl, unsigned DbgSDNodeOrder);
945 };
946
947 /// RegsForValue - This struct represents the registers (physical or virtual)
948 /// that a particular set of values is assigned, and the type information about
949 /// the value. The most common situation is to represent one value at a time,
950 /// but struct or array values are handled element-wise as multiple values.  The
951 /// splitting of aggregates is performed recursively, so that we never have
952 /// aggregate-typed registers. The values at this point do not necessarily have
953 /// legal types, so each value may require one or more registers of some legal
954 /// type.
955 ///
956 struct RegsForValue {
957   /// The value types of the values, which may not be legal, and
958   /// may need be promoted or synthesized from one or more registers.
959   SmallVector<EVT, 4> ValueVTs;
960
961   /// The value types of the registers. This is the same size as ValueVTs and it
962   /// records, for each value, what the type of the assigned register or
963   /// registers are. (Individual values are never synthesized from more than one
964   /// type of register.)
965   ///
966   /// With virtual registers, the contents of RegVTs is redundant with TLI's
967   /// getRegisterType member function, however when with physical registers
968   /// it is necessary to have a separate record of the types.
969   SmallVector<MVT, 4> RegVTs;
970
971   /// This list holds the registers assigned to the values.
972   /// Each legal or promoted value requires one register, and each
973   /// expanded value requires multiple registers.
974   SmallVector<unsigned, 4> Regs;
975
976   RegsForValue();
977
978   RegsForValue(const SmallVector<unsigned, 4> &regs, MVT regvt, EVT valuevt);
979
980   RegsForValue(LLVMContext &Context, const TargetLowering &TLI,
981                const DataLayout &DL, unsigned Reg, Type *Ty);
982
983   /// Add the specified values to this one.
984   void append(const RegsForValue &RHS) {
985     ValueVTs.append(RHS.ValueVTs.begin(), RHS.ValueVTs.end());
986     RegVTs.append(RHS.RegVTs.begin(), RHS.RegVTs.end());
987     Regs.append(RHS.Regs.begin(), RHS.Regs.end());
988   }
989
990   /// Emit a series of CopyFromReg nodes that copies from this value and returns
991   /// the result as a ValueVTs value. This uses Chain/Flag as the input and
992   /// updates them for the output Chain/Flag. If the Flag pointer is NULL, no
993   /// flag is used.
994   SDValue getCopyFromRegs(SelectionDAG &DAG, FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
995                           const SDLoc &dl, SDValue &Chain, SDValue *Flag,
996                           const Value *V = nullptr) const;
997
998   /// Emit a series of CopyToReg nodes that copies the specified value into the
999   /// registers specified by this object. This uses Chain/Flag as the input and
1000   /// updates them for the output Chain/Flag. If the Flag pointer is nullptr, no
1001   /// flag is used. If V is not nullptr, then it is used in printing better
1002   /// diagnostic messages on error.
1003   void getCopyToRegs(SDValue Val, SelectionDAG &DAG, const SDLoc &dl,
1004                      SDValue &Chain, SDValue *Flag, const Value *V = nullptr,
1005                      ISD::NodeType PreferredExtendType = ISD::ANY_EXTEND) const;
1006
1007   /// Add this value to the specified inlineasm node operand list. This adds the
1008   /// code marker, matching input operand index (if applicable), and includes
1009   /// the number of values added into it.
1010   void AddInlineAsmOperands(unsigned Kind, bool HasMatching,
1011                             unsigned MatchingIdx, const SDLoc &dl,
1012                             SelectionDAG &DAG, std::vector<SDValue> &Ops) const;
1013 };
1014
1015 } // end namespace llvm
1016
1017 #endif