]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/AArch64/AArch64InstructionSelector.cpp
Apply fixes in ena-com
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Target / AArch64 / AArch64InstructionSelector.cpp
1 //===- AArch64InstructionSelector.cpp ----------------------------*- C++ -*-==//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 /// \file
10 /// This file implements the targeting of the InstructionSelector class for
11 /// AArch64.
12 /// \todo This should be generated by TableGen.
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "AArch64InstrInfo.h"
16 #include "AArch64MachineFunctionInfo.h"
17 #include "AArch64RegisterBankInfo.h"
18 #include "AArch64RegisterInfo.h"
19 #include "AArch64Subtarget.h"
20 #include "AArch64TargetMachine.h"
21 #include "MCTargetDesc/AArch64AddressingModes.h"
22 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/InstructionSelector.h"
23 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/InstructionSelectorImpl.h"
24 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/Utils.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
31 #include "llvm/IR/Type.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
34
35 #define DEBUG_TYPE "aarch64-isel"
36
37 using namespace llvm;
38
39 namespace {
40
41 #define GET_GLOBALISEL_PREDICATE_BITSET
42 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
43 #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATE_BITSET
44
45 class AArch64InstructionSelector : public InstructionSelector {
46 public:
47   AArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine &TM,
48                              const AArch64Subtarget &STI,
49                              const AArch64RegisterBankInfo &RBI);
50
51   bool select(MachineInstr &I, CodeGenCoverage &CoverageInfo) const override;
52   static const char *getName() { return DEBUG_TYPE; }
53
54 private:
55   /// tblgen-erated 'select' implementation, used as the initial selector for
56   /// the patterns that don't require complex C++.
57   bool selectImpl(MachineInstr &I, CodeGenCoverage &CoverageInfo) const;
58
59   bool selectVaStartAAPCS(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
60                           MachineRegisterInfo &MRI) const;
61   bool selectVaStartDarwin(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
62                            MachineRegisterInfo &MRI) const;
63
64   bool selectCompareBranch(MachineInstr &I, MachineFunction &MF,
65                            MachineRegisterInfo &MRI) const;
66
67   ComplexRendererFns selectArithImmed(MachineOperand &Root) const;
68
69   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled(MachineOperand &Root,
70                                             unsigned Size) const;
71
72   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled8(MachineOperand &Root) const {
73     return selectAddrModeUnscaled(Root, 1);
74   }
75   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled16(MachineOperand &Root) const {
76     return selectAddrModeUnscaled(Root, 2);
77   }
78   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled32(MachineOperand &Root) const {
79     return selectAddrModeUnscaled(Root, 4);
80   }
81   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled64(MachineOperand &Root) const {
82     return selectAddrModeUnscaled(Root, 8);
83   }
84   ComplexRendererFns selectAddrModeUnscaled128(MachineOperand &Root) const {
85     return selectAddrModeUnscaled(Root, 16);
86   }
87
88   ComplexRendererFns selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root,
89                                            unsigned Size) const;
90   template <int Width>
91   ComplexRendererFns selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root) const {
92     return selectAddrModeIndexed(Root, Width / 8);
93   }
94
95   const AArch64TargetMachine &TM;
96   const AArch64Subtarget &STI;
97   const AArch64InstrInfo &TII;
98   const AArch64RegisterInfo &TRI;
99   const AArch64RegisterBankInfo &RBI;
100
101 #define GET_GLOBALISEL_PREDICATES_DECL
102 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
103 #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATES_DECL
104
105 // We declare the temporaries used by selectImpl() in the class to minimize the
106 // cost of constructing placeholder values.
107 #define GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_DECL
108 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
109 #undef GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_DECL
110 };
111
112 } // end anonymous namespace
113
114 #define GET_GLOBALISEL_IMPL
115 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
116 #undef GET_GLOBALISEL_IMPL
117
118 AArch64InstructionSelector::AArch64InstructionSelector(
119     const AArch64TargetMachine &TM, const AArch64Subtarget &STI,
120     const AArch64RegisterBankInfo &RBI)
121     : InstructionSelector(), TM(TM), STI(STI), TII(*STI.getInstrInfo()),
122       TRI(*STI.getRegisterInfo()), RBI(RBI),
123 #define GET_GLOBALISEL_PREDICATES_INIT
124 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
125 #undef GET_GLOBALISEL_PREDICATES_INIT
126 #define GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_INIT
127 #include "AArch64GenGlobalISel.inc"
128 #undef GET_GLOBALISEL_TEMPORARIES_INIT
129 {
130 }
131
132 // FIXME: This should be target-independent, inferred from the types declared
133 // for each class in the bank.
134 static const TargetRegisterClass *
135 getRegClassForTypeOnBank(LLT Ty, const RegisterBank &RB,
136                          const RegisterBankInfo &RBI,
137                          bool GetAllRegSet = false) {
138   if (RB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
139     if (Ty.getSizeInBits() <= 32)
140       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR32allRegClass
141                           : &AArch64::GPR32RegClass;
142     if (Ty.getSizeInBits() == 64)
143       return GetAllRegSet ? &AArch64::GPR64allRegClass
144                           : &AArch64::GPR64RegClass;
145     return nullptr;
146   }
147
148   if (RB.getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
149     if (Ty.getSizeInBits() <= 16)
150       return &AArch64::FPR16RegClass;
151     if (Ty.getSizeInBits() == 32)
152       return &AArch64::FPR32RegClass;
153     if (Ty.getSizeInBits() == 64)
154       return &AArch64::FPR64RegClass;
155     if (Ty.getSizeInBits() == 128)
156       return &AArch64::FPR128RegClass;
157     return nullptr;
158   }
159
160   return nullptr;
161 }
162
163 /// Check whether \p I is a currently unsupported binary operation:
164 /// - it has an unsized type
165 /// - an operand is not a vreg
166 /// - all operands are not in the same bank
167 /// These are checks that should someday live in the verifier, but right now,
168 /// these are mostly limitations of the aarch64 selector.
169 static bool unsupportedBinOp(const MachineInstr &I,
170                              const AArch64RegisterBankInfo &RBI,
171                              const MachineRegisterInfo &MRI,
172                              const AArch64RegisterInfo &TRI) {
173   LLT Ty = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
174   if (!Ty.isValid()) {
175     DEBUG(dbgs() << "Generic binop register should be typed\n");
176     return true;
177   }
178
179   const RegisterBank *PrevOpBank = nullptr;
180   for (auto &MO : I.operands()) {
181     // FIXME: Support non-register operands.
182     if (!MO.isReg()) {
183       DEBUG(dbgs() << "Generic inst non-reg operands are unsupported\n");
184       return true;
185     }
186
187     // FIXME: Can generic operations have physical registers operands? If
188     // so, this will need to be taught about that, and we'll need to get the
189     // bank out of the minimal class for the register.
190     // Either way, this needs to be documented (and possibly verified).
191     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
192       DEBUG(dbgs() << "Generic inst has physical register operand\n");
193       return true;
194     }
195
196     const RegisterBank *OpBank = RBI.getRegBank(MO.getReg(), MRI, TRI);
197     if (!OpBank) {
198       DEBUG(dbgs() << "Generic register has no bank or class\n");
199       return true;
200     }
201
202     if (PrevOpBank && OpBank != PrevOpBank) {
203       DEBUG(dbgs() << "Generic inst operands have different banks\n");
204       return true;
205     }
206     PrevOpBank = OpBank;
207   }
208   return false;
209 }
210
211 /// Select the AArch64 opcode for the basic binary operation \p GenericOpc
212 /// (such as G_OR or G_SDIV), appropriate for the register bank \p RegBankID
213 /// and of size \p OpSize.
214 /// \returns \p GenericOpc if the combination is unsupported.
215 static unsigned selectBinaryOp(unsigned GenericOpc, unsigned RegBankID,
216                                unsigned OpSize) {
217   switch (RegBankID) {
218   case AArch64::GPRRegBankID:
219     if (OpSize == 32) {
220       switch (GenericOpc) {
221       case TargetOpcode::G_SHL:
222         return AArch64::LSLVWr;
223       case TargetOpcode::G_LSHR:
224         return AArch64::LSRVWr;
225       case TargetOpcode::G_ASHR:
226         return AArch64::ASRVWr;
227       default:
228         return GenericOpc;
229       }
230     } else if (OpSize == 64) {
231       switch (GenericOpc) {
232       case TargetOpcode::G_GEP:
233         return AArch64::ADDXrr;
234       case TargetOpcode::G_SHL:
235         return AArch64::LSLVXr;
236       case TargetOpcode::G_LSHR:
237         return AArch64::LSRVXr;
238       case TargetOpcode::G_ASHR:
239         return AArch64::ASRVXr;
240       default:
241         return GenericOpc;
242       }
243     }
244     break;
245   case AArch64::FPRRegBankID:
246     switch (OpSize) {
247     case 32:
248       switch (GenericOpc) {
249       case TargetOpcode::G_FADD:
250         return AArch64::FADDSrr;
251       case TargetOpcode::G_FSUB:
252         return AArch64::FSUBSrr;
253       case TargetOpcode::G_FMUL:
254         return AArch64::FMULSrr;
255       case TargetOpcode::G_FDIV:
256         return AArch64::FDIVSrr;
257       default:
258         return GenericOpc;
259       }
260     case 64:
261       switch (GenericOpc) {
262       case TargetOpcode::G_FADD:
263         return AArch64::FADDDrr;
264       case TargetOpcode::G_FSUB:
265         return AArch64::FSUBDrr;
266       case TargetOpcode::G_FMUL:
267         return AArch64::FMULDrr;
268       case TargetOpcode::G_FDIV:
269         return AArch64::FDIVDrr;
270       case TargetOpcode::G_OR:
271         return AArch64::ORRv8i8;
272       default:
273         return GenericOpc;
274       }
275     }
276     break;
277   }
278   return GenericOpc;
279 }
280
281 /// Select the AArch64 opcode for the G_LOAD or G_STORE operation \p GenericOpc,
282 /// appropriate for the (value) register bank \p RegBankID and of memory access
283 /// size \p OpSize.  This returns the variant with the base+unsigned-immediate
284 /// addressing mode (e.g., LDRXui).
285 /// \returns \p GenericOpc if the combination is unsupported.
286 static unsigned selectLoadStoreUIOp(unsigned GenericOpc, unsigned RegBankID,
287                                     unsigned OpSize) {
288   const bool isStore = GenericOpc == TargetOpcode::G_STORE;
289   switch (RegBankID) {
290   case AArch64::GPRRegBankID:
291     switch (OpSize) {
292     case 8:
293       return isStore ? AArch64::STRBBui : AArch64::LDRBBui;
294     case 16:
295       return isStore ? AArch64::STRHHui : AArch64::LDRHHui;
296     case 32:
297       return isStore ? AArch64::STRWui : AArch64::LDRWui;
298     case 64:
299       return isStore ? AArch64::STRXui : AArch64::LDRXui;
300     }
301     break;
302   case AArch64::FPRRegBankID:
303     switch (OpSize) {
304     case 8:
305       return isStore ? AArch64::STRBui : AArch64::LDRBui;
306     case 16:
307       return isStore ? AArch64::STRHui : AArch64::LDRHui;
308     case 32:
309       return isStore ? AArch64::STRSui : AArch64::LDRSui;
310     case 64:
311       return isStore ? AArch64::STRDui : AArch64::LDRDui;
312     }
313     break;
314   }
315   return GenericOpc;
316 }
317
318 static bool selectFP16CopyFromGPR32(MachineInstr &I, const TargetInstrInfo &TII,
319                                     MachineRegisterInfo &MRI, unsigned SrcReg) {
320   // Copies from gpr32 to fpr16 need to use a sub-register copy.
321   unsigned CopyReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR32RegClass);
322   BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::COPY))
323       .addDef(CopyReg)
324       .addUse(SrcReg);
325   unsigned SubRegCopy = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR16RegClass);
326   BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::COPY))
327       .addDef(SubRegCopy)
328       .addUse(CopyReg, 0, AArch64::hsub);
329
330   MachineOperand &RegOp = I.getOperand(1);
331   RegOp.setReg(SubRegCopy);
332   return true;
333 }
334
335 static bool selectCopy(MachineInstr &I, const TargetInstrInfo &TII,
336                        MachineRegisterInfo &MRI, const TargetRegisterInfo &TRI,
337                        const RegisterBankInfo &RBI) {
338
339   unsigned DstReg = I.getOperand(0).getReg();
340   unsigned SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
341
342   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
343     if (TRI.getRegClass(AArch64::FPR16RegClassID)->contains(DstReg) &&
344         !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)) {
345       const RegisterBank &RegBank = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
346       const TargetRegisterClass *SrcRC = getRegClassForTypeOnBank(
347           MRI.getType(SrcReg), RegBank, RBI, /* GetAllRegSet */ true);
348       if (SrcRC == &AArch64::GPR32allRegClass)
349         return selectFP16CopyFromGPR32(I, TII, MRI, SrcReg);
350     }
351     assert(I.isCopy() && "Generic operators do not allow physical registers");
352     return true;
353   }
354
355   const RegisterBank &RegBank = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
356   const unsigned DstSize = MRI.getType(DstReg).getSizeInBits();
357   (void)DstSize;
358   const unsigned SrcSize = RBI.getSizeInBits(SrcReg, MRI, TRI);
359   (void)SrcSize;
360   assert((!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) || I.isCopy()) &&
361          "No phys reg on generic operators");
362   assert(
363       (DstSize == SrcSize ||
364        // Copies are a mean to setup initial types, the number of
365        // bits may not exactly match.
366        (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
367         DstSize <= RBI.getSizeInBits(SrcReg, MRI, TRI)) ||
368        // Copies are a mean to copy bits around, as long as we are
369        // on the same register class, that's fine. Otherwise, that
370        // means we need some SUBREG_TO_REG or AND & co.
371        (((DstSize + 31) / 32 == (SrcSize + 31) / 32) && DstSize > SrcSize)) &&
372       "Copy with different width?!");
373   assert((DstSize <= 64 || RegBank.getID() == AArch64::FPRRegBankID) &&
374          "GPRs cannot get more than 64-bit width values");
375
376   const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForTypeOnBank(
377       MRI.getType(DstReg), RegBank, RBI, /* GetAllRegSet */ true);
378   if (!RC) {
379     DEBUG(dbgs() << "Unexpected bitcast size " << DstSize << '\n');
380     return false;
381   }
382
383   if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)) {
384     const RegClassOrRegBank &RegClassOrBank = MRI.getRegClassOrRegBank(SrcReg);
385     const TargetRegisterClass *SrcRC =
386         RegClassOrBank.dyn_cast<const TargetRegisterClass *>();
387     const RegisterBank *RB = nullptr;
388     if (!SrcRC) {
389       RB = RegClassOrBank.get<const RegisterBank *>();
390       SrcRC = getRegClassForTypeOnBank(MRI.getType(SrcReg), *RB, RBI, true);
391     }
392     // Copies from fpr16 to gpr32 need to use SUBREG_TO_REG.
393     if (RC == &AArch64::GPR32allRegClass && SrcRC == &AArch64::FPR16RegClass) {
394       unsigned PromoteReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::FPR32RegClass);
395       BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(),
396               TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
397           .addDef(PromoteReg)
398           .addImm(0)
399           .addUse(SrcReg)
400           .addImm(AArch64::hsub);
401       MachineOperand &RegOp = I.getOperand(1);
402       RegOp.setReg(PromoteReg);
403     } else if (RC == &AArch64::FPR16RegClass &&
404                SrcRC == &AArch64::GPR32allRegClass) {
405       selectFP16CopyFromGPR32(I, TII, MRI, SrcReg);
406     }
407   }
408
409   // No need to constrain SrcReg. It will get constrained when
410   // we hit another of its use or its defs.
411   // Copies do not have constraints.
412   if (!RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *RC, MRI)) {
413     DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain " << TII.getName(I.getOpcode())
414                  << " operand\n");
415     return false;
416   }
417   I.setDesc(TII.get(AArch64::COPY));
418   return true;
419 }
420
421 static unsigned selectFPConvOpc(unsigned GenericOpc, LLT DstTy, LLT SrcTy) {
422   if (!DstTy.isScalar() || !SrcTy.isScalar())
423     return GenericOpc;
424
425   const unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
426   const unsigned SrcSize = SrcTy.getSizeInBits();
427
428   switch (DstSize) {
429   case 32:
430     switch (SrcSize) {
431     case 32:
432       switch (GenericOpc) {
433       case TargetOpcode::G_SITOFP:
434         return AArch64::SCVTFUWSri;
435       case TargetOpcode::G_UITOFP:
436         return AArch64::UCVTFUWSri;
437       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
438         return AArch64::FCVTZSUWSr;
439       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
440         return AArch64::FCVTZUUWSr;
441       default:
442         return GenericOpc;
443       }
444     case 64:
445       switch (GenericOpc) {
446       case TargetOpcode::G_SITOFP:
447         return AArch64::SCVTFUXSri;
448       case TargetOpcode::G_UITOFP:
449         return AArch64::UCVTFUXSri;
450       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
451         return AArch64::FCVTZSUWDr;
452       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
453         return AArch64::FCVTZUUWDr;
454       default:
455         return GenericOpc;
456       }
457     default:
458       return GenericOpc;
459     }
460   case 64:
461     switch (SrcSize) {
462     case 32:
463       switch (GenericOpc) {
464       case TargetOpcode::G_SITOFP:
465         return AArch64::SCVTFUWDri;
466       case TargetOpcode::G_UITOFP:
467         return AArch64::UCVTFUWDri;
468       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
469         return AArch64::FCVTZSUXSr;
470       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
471         return AArch64::FCVTZUUXSr;
472       default:
473         return GenericOpc;
474       }
475     case 64:
476       switch (GenericOpc) {
477       case TargetOpcode::G_SITOFP:
478         return AArch64::SCVTFUXDri;
479       case TargetOpcode::G_UITOFP:
480         return AArch64::UCVTFUXDri;
481       case TargetOpcode::G_FPTOSI:
482         return AArch64::FCVTZSUXDr;
483       case TargetOpcode::G_FPTOUI:
484         return AArch64::FCVTZUUXDr;
485       default:
486         return GenericOpc;
487       }
488     default:
489       return GenericOpc;
490     }
491   default:
492     return GenericOpc;
493   };
494   return GenericOpc;
495 }
496
497 static AArch64CC::CondCode changeICMPPredToAArch64CC(CmpInst::Predicate P) {
498   switch (P) {
499   default:
500     llvm_unreachable("Unknown condition code!");
501   case CmpInst::ICMP_NE:
502     return AArch64CC::NE;
503   case CmpInst::ICMP_EQ:
504     return AArch64CC::EQ;
505   case CmpInst::ICMP_SGT:
506     return AArch64CC::GT;
507   case CmpInst::ICMP_SGE:
508     return AArch64CC::GE;
509   case CmpInst::ICMP_SLT:
510     return AArch64CC::LT;
511   case CmpInst::ICMP_SLE:
512     return AArch64CC::LE;
513   case CmpInst::ICMP_UGT:
514     return AArch64CC::HI;
515   case CmpInst::ICMP_UGE:
516     return AArch64CC::HS;
517   case CmpInst::ICMP_ULT:
518     return AArch64CC::LO;
519   case CmpInst::ICMP_ULE:
520     return AArch64CC::LS;
521   }
522 }
523
524 static void changeFCMPPredToAArch64CC(CmpInst::Predicate P,
525                                       AArch64CC::CondCode &CondCode,
526                                       AArch64CC::CondCode &CondCode2) {
527   CondCode2 = AArch64CC::AL;
528   switch (P) {
529   default:
530     llvm_unreachable("Unknown FP condition!");
531   case CmpInst::FCMP_OEQ:
532     CondCode = AArch64CC::EQ;
533     break;
534   case CmpInst::FCMP_OGT:
535     CondCode = AArch64CC::GT;
536     break;
537   case CmpInst::FCMP_OGE:
538     CondCode = AArch64CC::GE;
539     break;
540   case CmpInst::FCMP_OLT:
541     CondCode = AArch64CC::MI;
542     break;
543   case CmpInst::FCMP_OLE:
544     CondCode = AArch64CC::LS;
545     break;
546   case CmpInst::FCMP_ONE:
547     CondCode = AArch64CC::MI;
548     CondCode2 = AArch64CC::GT;
549     break;
550   case CmpInst::FCMP_ORD:
551     CondCode = AArch64CC::VC;
552     break;
553   case CmpInst::FCMP_UNO:
554     CondCode = AArch64CC::VS;
555     break;
556   case CmpInst::FCMP_UEQ:
557     CondCode = AArch64CC::EQ;
558     CondCode2 = AArch64CC::VS;
559     break;
560   case CmpInst::FCMP_UGT:
561     CondCode = AArch64CC::HI;
562     break;
563   case CmpInst::FCMP_UGE:
564     CondCode = AArch64CC::PL;
565     break;
566   case CmpInst::FCMP_ULT:
567     CondCode = AArch64CC::LT;
568     break;
569   case CmpInst::FCMP_ULE:
570     CondCode = AArch64CC::LE;
571     break;
572   case CmpInst::FCMP_UNE:
573     CondCode = AArch64CC::NE;
574     break;
575   }
576 }
577
578 bool AArch64InstructionSelector::selectCompareBranch(
579     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) const {
580
581   const unsigned CondReg = I.getOperand(0).getReg();
582   MachineBasicBlock *DestMBB = I.getOperand(1).getMBB();
583   MachineInstr *CCMI = MRI.getVRegDef(CondReg);
584   if (CCMI->getOpcode() == TargetOpcode::G_TRUNC)
585     CCMI = MRI.getVRegDef(CCMI->getOperand(1).getReg());
586   if (CCMI->getOpcode() != TargetOpcode::G_ICMP)
587     return false;
588
589   unsigned LHS = CCMI->getOperand(2).getReg();
590   unsigned RHS = CCMI->getOperand(3).getReg();
591   if (!getConstantVRegVal(RHS, MRI))
592     std::swap(RHS, LHS);
593
594   const auto RHSImm = getConstantVRegVal(RHS, MRI);
595   if (!RHSImm || *RHSImm != 0)
596     return false;
597
598   const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(LHS, MRI, TRI);
599   if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID)
600     return false;
601
602   const auto Pred = (CmpInst::Predicate)CCMI->getOperand(1).getPredicate();
603   if (Pred != CmpInst::ICMP_NE && Pred != CmpInst::ICMP_EQ)
604     return false;
605
606   const unsigned CmpWidth = MRI.getType(LHS).getSizeInBits();
607   unsigned CBOpc = 0;
608   if (CmpWidth <= 32)
609     CBOpc = (Pred == CmpInst::ICMP_EQ ? AArch64::CBZW : AArch64::CBNZW);
610   else if (CmpWidth == 64)
611     CBOpc = (Pred == CmpInst::ICMP_EQ ? AArch64::CBZX : AArch64::CBNZX);
612   else
613     return false;
614
615   auto MIB = BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(CBOpc))
616                  .addUse(LHS)
617                  .addMBB(DestMBB);
618
619   constrainSelectedInstRegOperands(*MIB.getInstr(), TII, TRI, RBI);
620   I.eraseFromParent();
621   return true;
622 }
623
624 bool AArch64InstructionSelector::selectVaStartAAPCS(
625     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) const {
626   return false;
627 }
628
629 bool AArch64InstructionSelector::selectVaStartDarwin(
630     MachineInstr &I, MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI) const {
631   AArch64FunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<AArch64FunctionInfo>();
632   unsigned ListReg = I.getOperand(0).getReg();
633
634   unsigned ArgsAddrReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
635
636   auto MIB =
637       BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::ADDXri))
638           .addDef(ArgsAddrReg)
639           .addFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsStackIndex())
640           .addImm(0)
641           .addImm(0);
642
643   constrainSelectedInstRegOperands(*MIB, TII, TRI, RBI);
644
645   MIB = BuildMI(*I.getParent(), I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::STRXui))
646             .addUse(ArgsAddrReg)
647             .addUse(ListReg)
648             .addImm(0)
649             .addMemOperand(*I.memoperands_begin());
650
651   constrainSelectedInstRegOperands(*MIB, TII, TRI, RBI);
652   I.eraseFromParent();
653   return true;
654 }
655
656 bool AArch64InstructionSelector::select(MachineInstr &I,
657                                         CodeGenCoverage &CoverageInfo) const {
658   assert(I.getParent() && "Instruction should be in a basic block!");
659   assert(I.getParent()->getParent() && "Instruction should be in a function!");
660
661   MachineBasicBlock &MBB = *I.getParent();
662   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
663   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
664
665   unsigned Opcode = I.getOpcode();
666   // G_PHI requires same handling as PHI
667   if (!isPreISelGenericOpcode(Opcode) || Opcode == TargetOpcode::G_PHI) {
668     // Certain non-generic instructions also need some special handling.
669
670     if (Opcode ==  TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD)
671       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
672
673     if (Opcode == TargetOpcode::PHI || Opcode == TargetOpcode::G_PHI) {
674       const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
675       const LLT DefTy = MRI.getType(DefReg);
676
677       const TargetRegisterClass *DefRC = nullptr;
678       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DefReg)) {
679         DefRC = TRI.getRegClass(DefReg);
680       } else {
681         const RegClassOrRegBank &RegClassOrBank =
682             MRI.getRegClassOrRegBank(DefReg);
683
684         DefRC = RegClassOrBank.dyn_cast<const TargetRegisterClass *>();
685         if (!DefRC) {
686           if (!DefTy.isValid()) {
687             DEBUG(dbgs() << "PHI operand has no type, not a gvreg?\n");
688             return false;
689           }
690           const RegisterBank &RB = *RegClassOrBank.get<const RegisterBank *>();
691           DefRC = getRegClassForTypeOnBank(DefTy, RB, RBI);
692           if (!DefRC) {
693             DEBUG(dbgs() << "PHI operand has unexpected size/bank\n");
694             return false;
695           }
696         }
697       }
698       I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::PHI));
699
700       return RBI.constrainGenericRegister(DefReg, *DefRC, MRI);
701     }
702
703     if (I.isCopy())
704       return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
705
706     return true;
707   }
708
709
710   if (I.getNumOperands() != I.getNumExplicitOperands()) {
711     DEBUG(dbgs() << "Generic instruction has unexpected implicit operands\n");
712     return false;
713   }
714
715   if (selectImpl(I, CoverageInfo))
716     return true;
717
718   LLT Ty =
719       I.getOperand(0).isReg() ? MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()) : LLT{};
720
721   switch (Opcode) {
722   case TargetOpcode::G_BRCOND: {
723     if (Ty.getSizeInBits() > 32) {
724       // We shouldn't need this on AArch64, but it would be implemented as an
725       // EXTRACT_SUBREG followed by a TBNZW because TBNZX has no encoding if the
726       // bit being tested is < 32.
727       DEBUG(dbgs() << "G_BRCOND has type: " << Ty
728                    << ", expected at most 32-bits");
729       return false;
730     }
731
732     const unsigned CondReg = I.getOperand(0).getReg();
733     MachineBasicBlock *DestMBB = I.getOperand(1).getMBB();
734
735     if (selectCompareBranch(I, MF, MRI))
736       return true;
737
738     auto MIB = BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::TBNZW))
739                    .addUse(CondReg)
740                    .addImm(/*bit offset=*/0)
741                    .addMBB(DestMBB);
742
743     I.eraseFromParent();
744     return constrainSelectedInstRegOperands(*MIB.getInstr(), TII, TRI, RBI);
745   }
746
747   case TargetOpcode::G_BRINDIRECT: {
748     I.setDesc(TII.get(AArch64::BR));
749     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
750   }
751
752   case TargetOpcode::G_FCONSTANT:
753   case TargetOpcode::G_CONSTANT: {
754     const bool isFP = Opcode == TargetOpcode::G_FCONSTANT;
755
756     const LLT s32 = LLT::scalar(32);
757     const LLT s64 = LLT::scalar(64);
758     const LLT p0 = LLT::pointer(0, 64);
759
760     const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
761     const LLT DefTy = MRI.getType(DefReg);
762     const unsigned DefSize = DefTy.getSizeInBits();
763     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
764
765     // FIXME: Redundant check, but even less readable when factored out.
766     if (isFP) {
767       if (Ty != s32 && Ty != s64) {
768         DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize FP " << Ty
769                      << " constant, expected: " << s32 << " or " << s64
770                      << '\n');
771         return false;
772       }
773
774       if (RB.getID() != AArch64::FPRRegBankID) {
775         DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize FP " << Ty
776                      << " constant on bank: " << RB << ", expected: FPR\n");
777         return false;
778       }
779
780       // The case when we have 0.0 is covered by tablegen. Reject it here so we
781       // can be sure tablegen works correctly and isn't rescued by this code.
782       if (I.getOperand(1).getFPImm()->getValueAPF().isExactlyValue(0.0))
783         return false;
784     } else {
785       // s32 and s64 are covered by tablegen.
786       if (Ty != p0) {
787         DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize integer " << Ty
788                      << " constant, expected: " << s32 << ", " << s64 << ", or "
789                      << p0 << '\n');
790         return false;
791       }
792
793       if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
794         DEBUG(dbgs() << "Unable to materialize integer " << Ty
795                      << " constant on bank: " << RB << ", expected: GPR\n");
796         return false;
797       }
798     }
799
800     const unsigned MovOpc =
801         DefSize == 32 ? AArch64::MOVi32imm : AArch64::MOVi64imm;
802
803     I.setDesc(TII.get(MovOpc));
804
805     if (isFP) {
806       const TargetRegisterClass &GPRRC =
807           DefSize == 32 ? AArch64::GPR32RegClass : AArch64::GPR64RegClass;
808       const TargetRegisterClass &FPRRC =
809           DefSize == 32 ? AArch64::FPR32RegClass : AArch64::FPR64RegClass;
810
811       const unsigned DefGPRReg = MRI.createVirtualRegister(&GPRRC);
812       MachineOperand &RegOp = I.getOperand(0);
813       RegOp.setReg(DefGPRReg);
814
815       BuildMI(MBB, std::next(I.getIterator()), I.getDebugLoc(),
816               TII.get(AArch64::COPY))
817           .addDef(DefReg)
818           .addUse(DefGPRReg);
819
820       if (!RBI.constrainGenericRegister(DefReg, FPRRC, MRI)) {
821         DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_FCONSTANT def operand\n");
822         return false;
823       }
824
825       MachineOperand &ImmOp = I.getOperand(1);
826       // FIXME: Is going through int64_t always correct?
827       ImmOp.ChangeToImmediate(
828           ImmOp.getFPImm()->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
829     } else if (I.getOperand(1).isCImm()) {
830       uint64_t Val = I.getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
831       I.getOperand(1).ChangeToImmediate(Val);
832     } else if (I.getOperand(1).isImm()) {
833       uint64_t Val = I.getOperand(1).getImm();
834       I.getOperand(1).ChangeToImmediate(Val);
835     }
836
837     constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
838     return true;
839   }
840   case TargetOpcode::G_EXTRACT: {
841     LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
842     LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
843     (void)DstTy;
844     unsigned SrcSize = SrcTy.getSizeInBits();
845     // Larger extracts are vectors, same-size extracts should be something else
846     // by now (either split up or simplified to a COPY).
847     if (SrcTy.getSizeInBits() > 64 || Ty.getSizeInBits() > 32)
848       return false;
849
850     I.setDesc(TII.get(SrcSize == 64 ? AArch64::UBFMXri : AArch64::UBFMWri));
851     MachineInstrBuilder(MF, I).addImm(I.getOperand(2).getImm() +
852                                       Ty.getSizeInBits() - 1);
853
854     if (SrcSize < 64) {
855       assert(SrcSize == 32 && DstTy.getSizeInBits() == 16 &&
856              "unexpected G_EXTRACT types");
857       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
858     }
859
860     unsigned DstReg = MRI.createGenericVirtualRegister(LLT::scalar(64));
861     BuildMI(MBB, std::next(I.getIterator()), I.getDebugLoc(),
862             TII.get(AArch64::COPY))
863         .addDef(I.getOperand(0).getReg())
864         .addUse(DstReg, 0, AArch64::sub_32);
865     RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(0).getReg(),
866                                  AArch64::GPR32RegClass, MRI);
867     I.getOperand(0).setReg(DstReg);
868
869     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
870   }
871
872   case TargetOpcode::G_INSERT: {
873     LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg());
874     LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
875     unsigned DstSize = DstTy.getSizeInBits();
876     (void)DstSize;
877     // Larger inserts are vectors, same-size ones should be something else by
878     // now (split up or turned into COPYs).
879     if (Ty.getSizeInBits() > 64 || SrcTy.getSizeInBits() > 32)
880       return false;
881
882     I.setDesc(TII.get(DstSize == 64 ? AArch64::BFMXri : AArch64::BFMWri));
883     unsigned LSB = I.getOperand(3).getImm();
884     unsigned Width = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg()).getSizeInBits();
885     I.getOperand(3).setImm((DstSize - LSB) % DstSize);
886     MachineInstrBuilder(MF, I).addImm(Width - 1);
887
888     if (DstSize < 64) {
889       assert(DstSize == 32 && SrcTy.getSizeInBits() == 16 &&
890              "unexpected G_INSERT types");
891       return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
892     }
893
894     unsigned SrcReg = MRI.createGenericVirtualRegister(LLT::scalar(64));
895     BuildMI(MBB, I.getIterator(), I.getDebugLoc(),
896             TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
897         .addDef(SrcReg)
898         .addImm(0)
899         .addUse(I.getOperand(2).getReg())
900         .addImm(AArch64::sub_32);
901     RBI.constrainGenericRegister(I.getOperand(2).getReg(),
902                                  AArch64::GPR32RegClass, MRI);
903     I.getOperand(2).setReg(SrcReg);
904
905     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
906   }
907   case TargetOpcode::G_FRAME_INDEX: {
908     // allocas and G_FRAME_INDEX are only supported in addrspace(0).
909     if (Ty != LLT::pointer(0, 64)) {
910       DEBUG(dbgs() << "G_FRAME_INDEX pointer has type: " << Ty
911             << ", expected: " << LLT::pointer(0, 64) << '\n');
912       return false;
913     }
914     I.setDesc(TII.get(AArch64::ADDXri));
915
916     // MOs for a #0 shifted immediate.
917     I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
918     I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
919
920     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
921   }
922
923   case TargetOpcode::G_GLOBAL_VALUE: {
924     auto GV = I.getOperand(1).getGlobal();
925     if (GV->isThreadLocal()) {
926       // FIXME: we don't support TLS yet.
927       return false;
928     }
929     unsigned char OpFlags = STI.ClassifyGlobalReference(GV, TM);
930     if (OpFlags & AArch64II::MO_GOT) {
931       I.setDesc(TII.get(AArch64::LOADgot));
932       I.getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags);
933     } else if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large) {
934       // Materialize the global using movz/movk instructions.
935       unsigned MovZDstReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
936       auto InsertPt = std::next(I.getIterator());
937       auto MovZ =
938           BuildMI(MBB, InsertPt, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::MOVZXi))
939               .addDef(MovZDstReg);
940       MovZ->addOperand(MF, I.getOperand(1));
941       MovZ->getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags | AArch64II::MO_G0 |
942                                          AArch64II::MO_NC);
943       MovZ->addOperand(MF, MachineOperand::CreateImm(0));
944       constrainSelectedInstRegOperands(*MovZ, TII, TRI, RBI);
945
946       auto BuildMovK = [&](unsigned SrcReg, unsigned char Flags,
947                            unsigned Offset, unsigned ForceDstReg) {
948         unsigned DstReg =
949             ForceDstReg ? ForceDstReg
950                         : MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
951         auto MovI = BuildMI(MBB, InsertPt, MovZ->getDebugLoc(),
952                             TII.get(AArch64::MOVKXi))
953                         .addDef(DstReg)
954                         .addReg(SrcReg);
955         MovI->addOperand(MF, MachineOperand::CreateGA(
956                                  GV, MovZ->getOperand(1).getOffset(), Flags));
957         MovI->addOperand(MF, MachineOperand::CreateImm(Offset));
958         constrainSelectedInstRegOperands(*MovI, TII, TRI, RBI);
959         return DstReg;
960       };
961       unsigned DstReg = BuildMovK(MovZ->getOperand(0).getReg(),
962                                   AArch64II::MO_G1 | AArch64II::MO_NC, 16, 0);
963       DstReg = BuildMovK(DstReg, AArch64II::MO_G2 | AArch64II::MO_NC, 32, 0);
964       BuildMovK(DstReg, AArch64II::MO_G3, 48, I.getOperand(0).getReg());
965       I.eraseFromParent();
966       return true;
967     } else {
968       I.setDesc(TII.get(AArch64::MOVaddr));
969       I.getOperand(1).setTargetFlags(OpFlags | AArch64II::MO_PAGE);
970       MachineInstrBuilder MIB(MF, I);
971       MIB.addGlobalAddress(GV, I.getOperand(1).getOffset(),
972                            OpFlags | AArch64II::MO_PAGEOFF | AArch64II::MO_NC);
973     }
974     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
975   }
976
977   case TargetOpcode::G_LOAD:
978   case TargetOpcode::G_STORE: {
979     LLT MemTy = Ty;
980     LLT PtrTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
981
982     if (PtrTy != LLT::pointer(0, 64)) {
983       DEBUG(dbgs() << "Load/Store pointer has type: " << PtrTy
984                    << ", expected: " << LLT::pointer(0, 64) << '\n');
985       return false;
986     }
987
988     auto &MemOp = **I.memoperands_begin();
989     if (MemOp.getOrdering() != AtomicOrdering::NotAtomic) {
990       DEBUG(dbgs() << "Atomic load/store not supported yet\n");
991       return false;
992     }
993
994     // FIXME: PR36018: Volatile loads in some cases are incorrectly selected by
995     // folding with an extend. Until we have a G_SEXTLOAD solution bail out if
996     // we hit one.
997     if (Opcode == TargetOpcode::G_LOAD && MemOp.isVolatile())
998       return false;
999
1000     const unsigned PtrReg = I.getOperand(1).getReg();
1001 #ifndef NDEBUG
1002     const RegisterBank &PtrRB = *RBI.getRegBank(PtrReg, MRI, TRI);
1003     // Sanity-check the pointer register.
1004     assert(PtrRB.getID() == AArch64::GPRRegBankID &&
1005            "Load/Store pointer operand isn't a GPR");
1006     assert(MRI.getType(PtrReg).isPointer() &&
1007            "Load/Store pointer operand isn't a pointer");
1008 #endif
1009
1010     const unsigned ValReg = I.getOperand(0).getReg();
1011     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(ValReg, MRI, TRI);
1012
1013     const unsigned NewOpc =
1014         selectLoadStoreUIOp(I.getOpcode(), RB.getID(), MemTy.getSizeInBits());
1015     if (NewOpc == I.getOpcode())
1016       return false;
1017
1018     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
1019
1020     uint64_t Offset = 0;
1021     auto *PtrMI = MRI.getVRegDef(PtrReg);
1022
1023     // Try to fold a GEP into our unsigned immediate addressing mode.
1024     if (PtrMI->getOpcode() == TargetOpcode::G_GEP) {
1025       if (auto COff = getConstantVRegVal(PtrMI->getOperand(2).getReg(), MRI)) {
1026         int64_t Imm = *COff;
1027         const unsigned Size = MemTy.getSizeInBits() / 8;
1028         const unsigned Scale = Log2_32(Size);
1029         if ((Imm & (Size - 1)) == 0 && Imm >= 0 && Imm < (0x1000 << Scale)) {
1030           unsigned Ptr2Reg = PtrMI->getOperand(1).getReg();
1031           I.getOperand(1).setReg(Ptr2Reg);
1032           PtrMI = MRI.getVRegDef(Ptr2Reg);
1033           Offset = Imm / Size;
1034         }
1035       }
1036     }
1037
1038     // If we haven't folded anything into our addressing mode yet, try to fold
1039     // a frame index into the base+offset.
1040     if (!Offset && PtrMI->getOpcode() == TargetOpcode::G_FRAME_INDEX)
1041       I.getOperand(1).ChangeToFrameIndex(PtrMI->getOperand(1).getIndex());
1042
1043     I.addOperand(MachineOperand::CreateImm(Offset));
1044
1045     // If we're storing a 0, use WZR/XZR.
1046     if (auto CVal = getConstantVRegVal(ValReg, MRI)) {
1047       if (*CVal == 0 && Opcode == TargetOpcode::G_STORE) {
1048         if (I.getOpcode() == AArch64::STRWui)
1049           I.getOperand(0).setReg(AArch64::WZR);
1050         else if (I.getOpcode() == AArch64::STRXui)
1051           I.getOperand(0).setReg(AArch64::XZR);
1052       }
1053     }
1054
1055     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1056   }
1057
1058   case TargetOpcode::G_SMULH:
1059   case TargetOpcode::G_UMULH: {
1060     // Reject the various things we don't support yet.
1061     if (unsupportedBinOp(I, RBI, MRI, TRI))
1062       return false;
1063
1064     const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
1065     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
1066
1067     if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
1068       DEBUG(dbgs() << "G_[SU]MULH on bank: " << RB << ", expected: GPR\n");
1069       return false;
1070     }
1071
1072     if (Ty != LLT::scalar(64)) {
1073       DEBUG(dbgs() << "G_[SU]MULH has type: " << Ty
1074                    << ", expected: " << LLT::scalar(64) << '\n');
1075       return false;
1076     }
1077
1078     unsigned NewOpc = I.getOpcode() == TargetOpcode::G_SMULH ? AArch64::SMULHrr
1079                                                              : AArch64::UMULHrr;
1080     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
1081
1082     // Now that we selected an opcode, we need to constrain the register
1083     // operands to use appropriate classes.
1084     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1085   }
1086   case TargetOpcode::G_FADD:
1087   case TargetOpcode::G_FSUB:
1088   case TargetOpcode::G_FMUL:
1089   case TargetOpcode::G_FDIV:
1090
1091   case TargetOpcode::G_OR:
1092   case TargetOpcode::G_SHL:
1093   case TargetOpcode::G_LSHR:
1094   case TargetOpcode::G_ASHR:
1095   case TargetOpcode::G_GEP: {
1096     // Reject the various things we don't support yet.
1097     if (unsupportedBinOp(I, RBI, MRI, TRI))
1098       return false;
1099
1100     const unsigned OpSize = Ty.getSizeInBits();
1101
1102     const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
1103     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
1104
1105     const unsigned NewOpc = selectBinaryOp(I.getOpcode(), RB.getID(), OpSize);
1106     if (NewOpc == I.getOpcode())
1107       return false;
1108
1109     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
1110     // FIXME: Should the type be always reset in setDesc?
1111
1112     // Now that we selected an opcode, we need to constrain the register
1113     // operands to use appropriate classes.
1114     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1115   }
1116
1117   case TargetOpcode::G_PTR_MASK: {
1118     uint64_t Align = I.getOperand(2).getImm();
1119     if (Align >= 64 || Align == 0)
1120       return false;
1121
1122     uint64_t Mask = ~((1ULL << Align) - 1);
1123     I.setDesc(TII.get(AArch64::ANDXri));
1124     I.getOperand(2).setImm(AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(Mask, 64));
1125
1126     return constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1127   }
1128   case TargetOpcode::G_PTRTOINT:
1129   case TargetOpcode::G_TRUNC: {
1130     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg());
1131     const LLT SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
1132
1133     const unsigned DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1134     const unsigned SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
1135
1136     const RegisterBank &DstRB = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
1137     const RegisterBank &SrcRB = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
1138
1139     if (DstRB.getID() != SrcRB.getID()) {
1140       DEBUG(dbgs() << "G_TRUNC/G_PTRTOINT input/output on different banks\n");
1141       return false;
1142     }
1143
1144     if (DstRB.getID() == AArch64::GPRRegBankID) {
1145       const TargetRegisterClass *DstRC =
1146           getRegClassForTypeOnBank(DstTy, DstRB, RBI);
1147       if (!DstRC)
1148         return false;
1149
1150       const TargetRegisterClass *SrcRC =
1151           getRegClassForTypeOnBank(SrcTy, SrcRB, RBI);
1152       if (!SrcRC)
1153         return false;
1154
1155       if (!RBI.constrainGenericRegister(SrcReg, *SrcRC, MRI) ||
1156           !RBI.constrainGenericRegister(DstReg, *DstRC, MRI)) {
1157         DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain G_TRUNC/G_PTRTOINT\n");
1158         return false;
1159       }
1160
1161       if (DstRC == SrcRC) {
1162         // Nothing to be done
1163       } else if (Opcode == TargetOpcode::G_TRUNC && DstTy == LLT::scalar(32) &&
1164                  SrcTy == LLT::scalar(64)) {
1165         llvm_unreachable("TableGen can import this case");
1166         return false;
1167       } else if (DstRC == &AArch64::GPR32RegClass &&
1168                  SrcRC == &AArch64::GPR64RegClass) {
1169         I.getOperand(1).setSubReg(AArch64::sub_32);
1170       } else {
1171         DEBUG(dbgs() << "Unhandled mismatched classes in G_TRUNC/G_PTRTOINT\n");
1172         return false;
1173       }
1174
1175       I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::COPY));
1176       return true;
1177     } else if (DstRB.getID() == AArch64::FPRRegBankID) {
1178       if (DstTy == LLT::vector(4, 16) && SrcTy == LLT::vector(4, 32)) {
1179         I.setDesc(TII.get(AArch64::XTNv4i16));
1180         constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1181         return true;
1182       }
1183     }
1184
1185     return false;
1186   }
1187
1188   case TargetOpcode::G_ANYEXT: {
1189     const unsigned DstReg = I.getOperand(0).getReg();
1190     const unsigned SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
1191
1192     const RegisterBank &RBDst = *RBI.getRegBank(DstReg, MRI, TRI);
1193     if (RBDst.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
1194       DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT on bank: " << RBDst << ", expected: GPR\n");
1195       return false;
1196     }
1197
1198     const RegisterBank &RBSrc = *RBI.getRegBank(SrcReg, MRI, TRI);
1199     if (RBSrc.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
1200       DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT on bank: " << RBSrc << ", expected: GPR\n");
1201       return false;
1202     }
1203
1204     const unsigned DstSize = MRI.getType(DstReg).getSizeInBits();
1205
1206     if (DstSize == 0) {
1207       DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT operand has no size, not a gvreg?\n");
1208       return false;
1209     }
1210
1211     if (DstSize != 64 && DstSize > 32) {
1212       DEBUG(dbgs() << "G_ANYEXT to size: " << DstSize
1213                    << ", expected: 32 or 64\n");
1214       return false;
1215     }
1216     // At this point G_ANYEXT is just like a plain COPY, but we need
1217     // to explicitly form the 64-bit value if any.
1218     if (DstSize > 32) {
1219       unsigned ExtSrc = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64allRegClass);
1220       BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
1221           .addDef(ExtSrc)
1222           .addImm(0)
1223           .addUse(SrcReg)
1224           .addImm(AArch64::sub_32);
1225       I.getOperand(1).setReg(ExtSrc);
1226     }
1227     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
1228   }
1229
1230   case TargetOpcode::G_ZEXT:
1231   case TargetOpcode::G_SEXT: {
1232     unsigned Opcode = I.getOpcode();
1233     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()),
1234               SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
1235     const bool isSigned = Opcode == TargetOpcode::G_SEXT;
1236     const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
1237     const unsigned SrcReg = I.getOperand(1).getReg();
1238     const RegisterBank &RB = *RBI.getRegBank(DefReg, MRI, TRI);
1239
1240     if (RB.getID() != AArch64::GPRRegBankID) {
1241       DEBUG(dbgs() << TII.getName(I.getOpcode()) << " on bank: " << RB
1242                    << ", expected: GPR\n");
1243       return false;
1244     }
1245
1246     MachineInstr *ExtI;
1247     if (DstTy == LLT::scalar(64)) {
1248       // FIXME: Can we avoid manually doing this?
1249       if (!RBI.constrainGenericRegister(SrcReg, AArch64::GPR32RegClass, MRI)) {
1250         DEBUG(dbgs() << "Failed to constrain " << TII.getName(Opcode)
1251                      << " operand\n");
1252         return false;
1253       }
1254
1255       const unsigned SrcXReg =
1256           MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
1257       BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG))
1258           .addDef(SrcXReg)
1259           .addImm(0)
1260           .addUse(SrcReg)
1261           .addImm(AArch64::sub_32);
1262
1263       const unsigned NewOpc = isSigned ? AArch64::SBFMXri : AArch64::UBFMXri;
1264       ExtI = BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(NewOpc))
1265                  .addDef(DefReg)
1266                  .addUse(SrcXReg)
1267                  .addImm(0)
1268                  .addImm(SrcTy.getSizeInBits() - 1);
1269     } else if (DstTy.isScalar() && DstTy.getSizeInBits() <= 32) {
1270       const unsigned NewOpc = isSigned ? AArch64::SBFMWri : AArch64::UBFMWri;
1271       ExtI = BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(NewOpc))
1272                  .addDef(DefReg)
1273                  .addUse(SrcReg)
1274                  .addImm(0)
1275                  .addImm(SrcTy.getSizeInBits() - 1);
1276     } else {
1277       return false;
1278     }
1279
1280     constrainSelectedInstRegOperands(*ExtI, TII, TRI, RBI);
1281
1282     I.eraseFromParent();
1283     return true;
1284   }
1285
1286   case TargetOpcode::G_SITOFP:
1287   case TargetOpcode::G_UITOFP:
1288   case TargetOpcode::G_FPTOSI:
1289   case TargetOpcode::G_FPTOUI: {
1290     const LLT DstTy = MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()),
1291               SrcTy = MRI.getType(I.getOperand(1).getReg());
1292     const unsigned NewOpc = selectFPConvOpc(Opcode, DstTy, SrcTy);
1293     if (NewOpc == Opcode)
1294       return false;
1295
1296     I.setDesc(TII.get(NewOpc));
1297     constrainSelectedInstRegOperands(I, TII, TRI, RBI);
1298
1299     return true;
1300   }
1301
1302
1303   case TargetOpcode::G_INTTOPTR:
1304     // The importer is currently unable to import pointer types since they
1305     // didn't exist in SelectionDAG.
1306     return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
1307
1308   case TargetOpcode::G_BITCAST:
1309     // Imported SelectionDAG rules can handle every bitcast except those that
1310     // bitcast from a type to the same type. Ideally, these shouldn't occur
1311     // but we might not run an optimizer that deletes them.
1312     if (MRI.getType(I.getOperand(0).getReg()) ==
1313         MRI.getType(I.getOperand(1).getReg()))
1314       return selectCopy(I, TII, MRI, TRI, RBI);
1315     return false;
1316
1317   case TargetOpcode::G_SELECT: {
1318     if (MRI.getType(I.getOperand(1).getReg()) != LLT::scalar(1)) {
1319       DEBUG(dbgs() << "G_SELECT cond has type: " << Ty
1320                    << ", expected: " << LLT::scalar(1) << '\n');
1321       return false;
1322     }
1323
1324     const unsigned CondReg = I.getOperand(1).getReg();
1325     const unsigned TReg = I.getOperand(2).getReg();
1326     const unsigned FReg = I.getOperand(3).getReg();
1327
1328     unsigned CSelOpc = 0;
1329
1330     if (Ty == LLT::scalar(32)) {
1331       CSelOpc = AArch64::CSELWr;
1332     } else if (Ty == LLT::scalar(64) || Ty == LLT::pointer(0, 64)) {
1333       CSelOpc = AArch64::CSELXr;
1334     } else {
1335       return false;
1336     }
1337
1338     MachineInstr &TstMI =
1339         *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::ANDSWri))
1340              .addDef(AArch64::WZR)
1341              .addUse(CondReg)
1342              .addImm(AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(1, 32));
1343
1344     MachineInstr &CSelMI = *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(CSelOpc))
1345                                 .addDef(I.getOperand(0).getReg())
1346                                 .addUse(TReg)
1347                                 .addUse(FReg)
1348                                 .addImm(AArch64CC::NE);
1349
1350     constrainSelectedInstRegOperands(TstMI, TII, TRI, RBI);
1351     constrainSelectedInstRegOperands(CSelMI, TII, TRI, RBI);
1352
1353     I.eraseFromParent();
1354     return true;
1355   }
1356   case TargetOpcode::G_ICMP: {
1357     if (Ty != LLT::scalar(32)) {
1358       DEBUG(dbgs() << "G_ICMP result has type: " << Ty
1359                    << ", expected: " << LLT::scalar(32) << '\n');
1360       return false;
1361     }
1362
1363     unsigned CmpOpc = 0;
1364     unsigned ZReg = 0;
1365
1366     LLT CmpTy = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg());
1367     if (CmpTy == LLT::scalar(32)) {
1368       CmpOpc = AArch64::SUBSWrr;
1369       ZReg = AArch64::WZR;
1370     } else if (CmpTy == LLT::scalar(64) || CmpTy.isPointer()) {
1371       CmpOpc = AArch64::SUBSXrr;
1372       ZReg = AArch64::XZR;
1373     } else {
1374       return false;
1375     }
1376
1377     // CSINC increments the result by one when the condition code is false.
1378     // Therefore, we have to invert the predicate to get an increment by 1 when
1379     // the predicate is true.
1380     const AArch64CC::CondCode invCC =
1381         changeICMPPredToAArch64CC(CmpInst::getInversePredicate(
1382             (CmpInst::Predicate)I.getOperand(1).getPredicate()));
1383
1384     MachineInstr &CmpMI = *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(CmpOpc))
1385                                .addDef(ZReg)
1386                                .addUse(I.getOperand(2).getReg())
1387                                .addUse(I.getOperand(3).getReg());
1388
1389     MachineInstr &CSetMI =
1390         *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::CSINCWr))
1391              .addDef(I.getOperand(0).getReg())
1392              .addUse(AArch64::WZR)
1393              .addUse(AArch64::WZR)
1394              .addImm(invCC);
1395
1396     constrainSelectedInstRegOperands(CmpMI, TII, TRI, RBI);
1397     constrainSelectedInstRegOperands(CSetMI, TII, TRI, RBI);
1398
1399     I.eraseFromParent();
1400     return true;
1401   }
1402
1403   case TargetOpcode::G_FCMP: {
1404     if (Ty != LLT::scalar(32)) {
1405       DEBUG(dbgs() << "G_FCMP result has type: " << Ty
1406                    << ", expected: " << LLT::scalar(32) << '\n');
1407       return false;
1408     }
1409
1410     unsigned CmpOpc = 0;
1411     LLT CmpTy = MRI.getType(I.getOperand(2).getReg());
1412     if (CmpTy == LLT::scalar(32)) {
1413       CmpOpc = AArch64::FCMPSrr;
1414     } else if (CmpTy == LLT::scalar(64)) {
1415       CmpOpc = AArch64::FCMPDrr;
1416     } else {
1417       return false;
1418     }
1419
1420     // FIXME: regbank
1421
1422     AArch64CC::CondCode CC1, CC2;
1423     changeFCMPPredToAArch64CC(
1424         (CmpInst::Predicate)I.getOperand(1).getPredicate(), CC1, CC2);
1425
1426     MachineInstr &CmpMI = *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(CmpOpc))
1427                                .addUse(I.getOperand(2).getReg())
1428                                .addUse(I.getOperand(3).getReg());
1429
1430     const unsigned DefReg = I.getOperand(0).getReg();
1431     unsigned Def1Reg = DefReg;
1432     if (CC2 != AArch64CC::AL)
1433       Def1Reg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR32RegClass);
1434
1435     MachineInstr &CSetMI =
1436         *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::CSINCWr))
1437              .addDef(Def1Reg)
1438              .addUse(AArch64::WZR)
1439              .addUse(AArch64::WZR)
1440              .addImm(getInvertedCondCode(CC1));
1441
1442     if (CC2 != AArch64CC::AL) {
1443       unsigned Def2Reg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR32RegClass);
1444       MachineInstr &CSet2MI =
1445           *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::CSINCWr))
1446                .addDef(Def2Reg)
1447                .addUse(AArch64::WZR)
1448                .addUse(AArch64::WZR)
1449                .addImm(getInvertedCondCode(CC2));
1450       MachineInstr &OrMI =
1451           *BuildMI(MBB, I, I.getDebugLoc(), TII.get(AArch64::ORRWrr))
1452                .addDef(DefReg)
1453                .addUse(Def1Reg)
1454                .addUse(Def2Reg);
1455       constrainSelectedInstRegOperands(OrMI, TII, TRI, RBI);
1456       constrainSelectedInstRegOperands(CSet2MI, TII, TRI, RBI);
1457     }
1458
1459     constrainSelectedInstRegOperands(CmpMI, TII, TRI, RBI);
1460     constrainSelectedInstRegOperands(CSetMI, TII, TRI, RBI);
1461
1462     I.eraseFromParent();
1463     return true;
1464   }
1465   case TargetOpcode::G_VASTART:
1466     return STI.isTargetDarwin() ? selectVaStartDarwin(I, MF, MRI)
1467                                 : selectVaStartAAPCS(I, MF, MRI);
1468   case TargetOpcode::G_IMPLICIT_DEF:
1469     I.setDesc(TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF));
1470     return true;
1471   }
1472
1473   return false;
1474 }
1475
1476 /// SelectArithImmed - Select an immediate value that can be represented as
1477 /// a 12-bit value shifted left by either 0 or 12.  If so, return true with
1478 /// Val set to the 12-bit value and Shift set to the shifter operand.
1479 InstructionSelector::ComplexRendererFns
1480 AArch64InstructionSelector::selectArithImmed(MachineOperand &Root) const {
1481   MachineInstr &MI = *Root.getParent();
1482   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1483   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1484   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1485
1486   // This function is called from the addsub_shifted_imm ComplexPattern,
1487   // which lists [imm] as the list of opcode it's interested in, however
1488   // we still need to check whether the operand is actually an immediate
1489   // here because the ComplexPattern opcode list is only used in
1490   // root-level opcode matching.
1491   uint64_t Immed;
1492   if (Root.isImm())
1493     Immed = Root.getImm();
1494   else if (Root.isCImm())
1495     Immed = Root.getCImm()->getZExtValue();
1496   else if (Root.isReg()) {
1497     MachineInstr *Def = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
1498     if (Def->getOpcode() != TargetOpcode::G_CONSTANT)
1499       return None;
1500     MachineOperand &Op1 = Def->getOperand(1);
1501     if (!Op1.isCImm() || Op1.getCImm()->getBitWidth() > 64)
1502       return None;
1503     Immed = Op1.getCImm()->getZExtValue();
1504   } else
1505     return None;
1506
1507   unsigned ShiftAmt;
1508
1509   if (Immed >> 12 == 0) {
1510     ShiftAmt = 0;
1511   } else if ((Immed & 0xfff) == 0 && Immed >> 24 == 0) {
1512     ShiftAmt = 12;
1513     Immed = Immed >> 12;
1514   } else
1515     return None;
1516
1517   unsigned ShVal = AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, ShiftAmt);
1518   return {{
1519       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(Immed); },
1520       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(ShVal); },
1521   }};
1522 }
1523
1524 /// Select a "register plus unscaled signed 9-bit immediate" address.  This
1525 /// should only match when there is an offset that is not valid for a scaled
1526 /// immediate addressing mode.  The "Size" argument is the size in bytes of the
1527 /// memory reference, which is needed here to know what is valid for a scaled
1528 /// immediate.
1529 InstructionSelector::ComplexRendererFns
1530 AArch64InstructionSelector::selectAddrModeUnscaled(MachineOperand &Root,
1531                                                    unsigned Size) const {
1532   MachineRegisterInfo &MRI =
1533       Root.getParent()->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1534
1535   if (!Root.isReg())
1536     return None;
1537
1538   if (!isBaseWithConstantOffset(Root, MRI))
1539     return None;
1540
1541   MachineInstr *RootDef = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
1542   if (!RootDef)
1543     return None;
1544
1545   MachineOperand &OffImm = RootDef->getOperand(2);
1546   if (!OffImm.isReg())
1547     return None;
1548   MachineInstr *RHS = MRI.getVRegDef(OffImm.getReg());
1549   if (!RHS || RHS->getOpcode() != TargetOpcode::G_CONSTANT)
1550     return None;
1551   int64_t RHSC;
1552   MachineOperand &RHSOp1 = RHS->getOperand(1);
1553   if (!RHSOp1.isCImm() || RHSOp1.getCImm()->getBitWidth() > 64)
1554     return None;
1555   RHSC = RHSOp1.getCImm()->getSExtValue();
1556
1557   // If the offset is valid as a scaled immediate, don't match here.
1558   if ((RHSC & (Size - 1)) == 0 && RHSC >= 0 && RHSC < (0x1000 << Log2_32(Size)))
1559     return None;
1560   if (RHSC >= -256 && RHSC < 256) {
1561     MachineOperand &Base = RootDef->getOperand(1);
1562     return {{
1563         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(Base); },
1564         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC); },
1565     }};
1566   }
1567   return None;
1568 }
1569
1570 /// Select a "register plus scaled unsigned 12-bit immediate" address.  The
1571 /// "Size" argument is the size in bytes of the memory reference, which
1572 /// determines the scale.
1573 InstructionSelector::ComplexRendererFns
1574 AArch64InstructionSelector::selectAddrModeIndexed(MachineOperand &Root,
1575                                                   unsigned Size) const {
1576   MachineRegisterInfo &MRI =
1577       Root.getParent()->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1578
1579   if (!Root.isReg())
1580     return None;
1581
1582   MachineInstr *RootDef = MRI.getVRegDef(Root.getReg());
1583   if (!RootDef)
1584     return None;
1585
1586   if (RootDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_FRAME_INDEX) {
1587     return {{
1588         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(RootDef->getOperand(1)); },
1589         [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(0); },
1590     }};
1591   }
1592
1593   if (isBaseWithConstantOffset(Root, MRI)) {
1594     MachineOperand &LHS = RootDef->getOperand(1);
1595     MachineOperand &RHS = RootDef->getOperand(2);
1596     MachineInstr *LHSDef = MRI.getVRegDef(LHS.getReg());
1597     MachineInstr *RHSDef = MRI.getVRegDef(RHS.getReg());
1598     if (LHSDef && RHSDef) {
1599       int64_t RHSC = (int64_t)RHSDef->getOperand(1).getCImm()->getZExtValue();
1600       unsigned Scale = Log2_32(Size);
1601       if ((RHSC & (Size - 1)) == 0 && RHSC >= 0 && RHSC < (0x1000 << Scale)) {
1602         if (LHSDef->getOpcode() == TargetOpcode::G_FRAME_INDEX)
1603           return {{
1604               [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(LHSDef->getOperand(1)); },
1605               [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC >> Scale); },
1606           }};
1607
1608         return {{
1609             [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(LHS); },
1610             [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(RHSC >> Scale); },
1611         }};
1612       }
1613     }
1614   }
1615
1616   // Before falling back to our general case, check if the unscaled
1617   // instructions can handle this. If so, that's preferable.
1618   if (selectAddrModeUnscaled(Root, Size).hasValue())
1619     return None;
1620
1621   return {{
1622       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.add(Root); },
1623       [=](MachineInstrBuilder &MIB) { MIB.addImm(0); },
1624   }};
1625 }
1626
1627 namespace llvm {
1628 InstructionSelector *
1629 createAArch64InstructionSelector(const AArch64TargetMachine &TM,
1630                                  AArch64Subtarget &Subtarget,
1631                                  AArch64RegisterBankInfo &RBI) {
1632   return new AArch64InstructionSelector(TM, Subtarget, RBI);
1633 }
1634 }