]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/AMDGPU/SIISelLowering.cpp
Merge clang trunk r300422 and resolve conflicts.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Target / AMDGPU / SIISelLowering.cpp
1 //===-- SIISelLowering.cpp - SI DAG Lowering Implementation ---------------===//
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 /// \file
11 /// \brief Custom DAG lowering for SI
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifdef _MSC_VER
16 // Provide M_PI.
17 #define _USE_MATH_DEFINES
18 #endif
19
20 #include "AMDGPU.h"
21 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
22 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
23 #include "AMDGPUSubtarget.h"
24 #include "SIDefines.h"
25 #include "SIISelLowering.h"
26 #include "SIInstrInfo.h"
27 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
28 #include "SIRegisterInfo.h"
29 #include "Utils/AMDGPUBaseInfo.h"
30 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
31 #include "llvm/ADT/APInt.h"
32 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
33 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
34 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
35 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
36 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
37 #include "llvm/ADT/Twine.h"
38 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
39 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
40 #include "llvm/CodeGen/DAGCombine.h"
41 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
42 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
43 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
44 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
45 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
46 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
47 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
48 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
49 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
50 #include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
51 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
52 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
53 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
54 #include "llvm/IR/Constants.h"
55 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
56 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
57 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
58 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
59 #include "llvm/IR/Function.h"
60 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
61 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
62 #include "llvm/IR/Instruction.h"
63 #include "llvm/IR/Instructions.h"
64 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
65 #include "llvm/IR/Type.h"
66 #include "llvm/Support/Casting.h"
67 #include "llvm/Support/CodeGen.h"
68 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
69 #include "llvm/Support/Compiler.h"
70 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
71 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
72 #include "llvm/Target/TargetCallingConv.h"
73 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
74 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
75 #include <cassert>
76 #include <cmath>
77 #include <cstdint>
78 #include <iterator>
79 #include <tuple>
80 #include <utility>
81 #include <vector>
82
83 using namespace llvm;
84
85 static cl::opt<bool> EnableVGPRIndexMode(
86   "amdgpu-vgpr-index-mode",
87   cl::desc("Use GPR indexing mode instead of movrel for vector indexing"),
88   cl::init(false));
89
90 static unsigned findFirstFreeSGPR(CCState &CCInfo) {
91   unsigned NumSGPRs = AMDGPU::SGPR_32RegClass.getNumRegs();
92   for (unsigned Reg = 0; Reg < NumSGPRs; ++Reg) {
93     if (!CCInfo.isAllocated(AMDGPU::SGPR0 + Reg)) {
94       return AMDGPU::SGPR0 + Reg;
95     }
96   }
97   llvm_unreachable("Cannot allocate sgpr");
98 }
99
100 SITargetLowering::SITargetLowering(const TargetMachine &TM,
101                                    const SISubtarget &STI)
102     : AMDGPUTargetLowering(TM, STI) {
103   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::VReg_1RegClass);
104   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
105
106   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
107   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
108
109   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
110   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
111   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
112
113   addRegisterClass(MVT::v2i64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
114   addRegisterClass(MVT::v2f64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
115
116   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
117   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
118
119   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
120   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
121
122   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
123   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
124
125   if (Subtarget->has16BitInsts()) {
126     addRegisterClass(MVT::i16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
127     addRegisterClass(MVT::f16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
128   }
129
130   if (Subtarget->hasVOP3PInsts()) {
131     addRegisterClass(MVT::v2i16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
132     addRegisterClass(MVT::v2f16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
133   }
134
135   computeRegisterProperties(STI.getRegisterInfo());
136
137   // We need to custom lower vector stores from local memory
138   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
139   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
140   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
141   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
142   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
143
144   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
145   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
146   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
147   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
148   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
149
150   setTruncStoreAction(MVT::v2i32, MVT::v2i16, Expand);
151   setTruncStoreAction(MVT::v4i32, MVT::v4i16, Expand);
152   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
153   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
154   setTruncStoreAction(MVT::v32i32, MVT::v32i16, Expand);
155   setTruncStoreAction(MVT::v2i32, MVT::v2i8, Expand);
156   setTruncStoreAction(MVT::v4i32, MVT::v4i8, Expand);
157   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i8, Expand);
158   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i8, Expand);
159   setTruncStoreAction(MVT::v32i32, MVT::v32i8, Expand);
160
161   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
162   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
163   setOperationAction(ISD::ConstantPool, MVT::v2i64, Expand);
164
165   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
166   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
167   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
168   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
169
170   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
171   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
172   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
173   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
174   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
175
176   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::i1, Promote);
177   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
178   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
179   AddPromotedToType(ISD::SETCC, MVT::i1, MVT::i32);
180
181   setOperationAction(ISD::TRUNCATE, MVT::v2i32, Expand);
182   setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::v2f32, Expand);
183
184   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
185   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
186   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
187   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
188   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
189   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
190   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
191
192   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
193   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
194   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
195   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v2f16, Custom);
196
197   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
198
199   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
200   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::v2i16, Custom);
201   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::v2f16, Custom);
202
203   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
204   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i1, Expand);
205   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i32, Expand);
206   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i64, Expand);
207   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f32, Expand);
208   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f64, Expand);
209
210   setOperationAction(ISD::UADDO, MVT::i32, Legal);
211   setOperationAction(ISD::USUBO, MVT::i32, Legal);
212
213   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
214   // with > 4 elements.
215   for (MVT VT : {MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32,
216         MVT::v2i64, MVT::v2f64}) {
217     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
218       switch (Op) {
219       case ISD::LOAD:
220       case ISD::STORE:
221       case ISD::BUILD_VECTOR:
222       case ISD::BITCAST:
223       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
224       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
225       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
226       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
227       case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
228         break;
229       case ISD::CONCAT_VECTORS:
230         setOperationAction(Op, VT, Custom);
231         break;
232       default:
233         setOperationAction(Op, VT, Expand);
234         break;
235       }
236     }
237   }
238
239   // TODO: For dynamic 64-bit vector inserts/extracts, should emit a pseudo that
240   // is expanded to avoid having two separate loops in case the index is a VGPR.
241
242   // Most operations are naturally 32-bit vector operations. We only support
243   // load and store of i64 vectors, so promote v2i64 vector operations to v4i32.
244   for (MVT Vec64 : { MVT::v2i64, MVT::v2f64 }) {
245     setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, Promote);
246     AddPromotedToType(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
247
248     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
249     AddPromotedToType(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
250
251     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
252     AddPromotedToType(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
253
254     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, Promote);
255     AddPromotedToType(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
256   }
257
258   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
259   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
260   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
261   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
262
263   // Avoid stack access for these.
264   // TODO: Generalize to more vector types.
265   setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
266   setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
267   setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
268   setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
269
270   // BUFFER/FLAT_ATOMIC_CMP_SWAP on GCN GPUs needs input marshalling,
271   // and output demarshalling
272   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP, MVT::i32, Custom);
273   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP, MVT::i64, Custom);
274
275   // We can't return success/failure, only the old value,
276   // let LLVM add the comparison
277   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i32, Expand);
278   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i64, Expand);
279
280   if (getSubtarget()->hasFlatAddressSpace()) {
281     setOperationAction(ISD::ADDRSPACECAST, MVT::i32, Custom);
282     setOperationAction(ISD::ADDRSPACECAST, MVT::i64, Custom);
283   }
284
285   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
286   setOperationAction(ISD::BITREVERSE, MVT::i32, Legal);
287
288   // On SI this is s_memtime and s_memrealtime on VI.
289   setOperationAction(ISD::READCYCLECOUNTER, MVT::i64, Legal);
290   setOperationAction(ISD::TRAP, MVT::Other, Legal);
291   setOperationAction(ISD::DEBUGTRAP, MVT::Other, Legal);
292
293   setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
294   setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
295
296   if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::SEA_ISLANDS) {
297     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
298     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
299     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
300   }
301
302   setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
303
304   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
305   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
306   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
307   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f64, Custom);
308
309   if (Subtarget->has16BitInsts()) {
310     setOperationAction(ISD::Constant, MVT::i16, Legal);
311
312     setOperationAction(ISD::SMIN, MVT::i16, Legal);
313     setOperationAction(ISD::SMAX, MVT::i16, Legal);
314
315     setOperationAction(ISD::UMIN, MVT::i16, Legal);
316     setOperationAction(ISD::UMAX, MVT::i16, Legal);
317
318     setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i16, Promote);
319     AddPromotedToType(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i16, MVT::i32);
320
321     setOperationAction(ISD::ROTR, MVT::i16, Promote);
322     setOperationAction(ISD::ROTL, MVT::i16, Promote);
323
324     setOperationAction(ISD::SDIV, MVT::i16, Promote);
325     setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i16, Promote);
326     setOperationAction(ISD::SREM, MVT::i16, Promote);
327     setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i16, Promote);
328
329     setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i16, Promote);
330     setOperationAction(ISD::BITREVERSE, MVT::i16, Promote);
331
332     setOperationAction(ISD::CTTZ, MVT::i16, Promote);
333     setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, MVT::i16, Promote);
334     setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i16, Promote);
335     setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, MVT::i16, Promote);
336
337     setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i16, Expand);
338
339     setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i16, Expand);
340
341     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i16, Custom);
342
343     setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i16, Expand);
344
345     setOperationAction(ISD::FP16_TO_FP, MVT::i16, Promote);
346     AddPromotedToType(ISD::FP16_TO_FP, MVT::i16, MVT::i32);
347     setOperationAction(ISD::FP_TO_FP16, MVT::i16, Promote);
348     AddPromotedToType(ISD::FP_TO_FP16, MVT::i16, MVT::i32);
349
350     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i16, Promote);
351     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i16, Promote);
352     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::i16, Promote);
353     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i16, Promote);
354
355     // F16 - Constant Actions.
356     setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f16, Legal);
357
358     // F16 - Load/Store Actions.
359     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::f16, Promote);
360     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::f16, MVT::i16);
361     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::f16, Promote);
362     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::f16, MVT::i16);
363
364     // F16 - VOP1 Actions.
365     setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::f16, Custom);
366     setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f16, Promote);
367     setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f16, Promote);
368     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::f16, Promote);
369     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::f16, Promote);
370     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::f16, Promote);
371     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::f16, Promote);
372     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::f16, Custom);
373
374     // F16 - VOP2 Actions.
375     setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f16, Expand);
376     setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f16, Expand);
377     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f16, Legal);
378     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f16, Legal);
379     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f16, Custom);
380
381     // F16 - VOP3 Actions.
382     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f16, Legal);
383     if (!Subtarget->hasFP16Denormals())
384       setOperationAction(ISD::FMAD, MVT::f16, Legal);
385   }
386
387   if (Subtarget->hasVOP3PInsts()) {
388     for (MVT VT : {MVT::v2i16, MVT::v2f16}) {
389       for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
390         switch (Op) {
391         case ISD::LOAD:
392         case ISD::STORE:
393         case ISD::BUILD_VECTOR:
394         case ISD::BITCAST:
395         case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
396         case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
397         case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
398         case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
399         case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
400           break;
401         case ISD::CONCAT_VECTORS:
402           setOperationAction(Op, VT, Custom);
403           break;
404         default:
405           setOperationAction(Op, VT, Expand);
406           break;
407         }
408       }
409     }
410
411     // XXX - Do these do anything? Vector constants turn into build_vector.
412     setOperationAction(ISD::Constant, MVT::v2i16, Legal);
413     setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::v2f16, Legal);
414
415     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i16, Promote);
416     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2i16, MVT::i32);
417     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2f16, Promote);
418     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2f16, MVT::i32);
419
420     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i16, Promote);
421     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2i16, MVT::i32);
422     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2f16, Promote);
423     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2f16, MVT::i32);
424
425     setOperationAction(ISD::AND, MVT::v2i16, Promote);
426     AddPromotedToType(ISD::AND, MVT::v2i16, MVT::i32);
427     setOperationAction(ISD::OR, MVT::v2i16, Promote);
428     AddPromotedToType(ISD::OR, MVT::v2i16, MVT::i32);
429     setOperationAction(ISD::XOR, MVT::v2i16, Promote);
430     AddPromotedToType(ISD::XOR, MVT::v2i16, MVT::i32);
431     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2i16, Promote);
432     AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::v2i16, MVT::i32);
433     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2f16, Promote);
434     AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::v2f16, MVT::i32);
435
436     setOperationAction(ISD::ADD, MVT::v2i16, Legal);
437     setOperationAction(ISD::SUB, MVT::v2i16, Legal);
438     setOperationAction(ISD::MUL, MVT::v2i16, Legal);
439     setOperationAction(ISD::SHL, MVT::v2i16, Legal);
440     setOperationAction(ISD::SRL, MVT::v2i16, Legal);
441     setOperationAction(ISD::SRA, MVT::v2i16, Legal);
442     setOperationAction(ISD::SMIN, MVT::v2i16, Legal);
443     setOperationAction(ISD::UMIN, MVT::v2i16, Legal);
444     setOperationAction(ISD::SMAX, MVT::v2i16, Legal);
445     setOperationAction(ISD::UMAX, MVT::v2i16, Legal);
446
447     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f16, Legal);
448     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f16, Legal);
449     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f16, Legal);
450     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f16, Legal);
451     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::v2f16, Legal);
452     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::v2f16, Legal);
453
454     // This isn't really legal, but this avoids the legalizer unrolling it (and
455     // allows matching fneg (fabs x) patterns)
456     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f16, Legal);
457
458     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
459     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
460
461     setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v2i32, Expand);
462     setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v2i32, Expand);
463     setOperationAction(ISD::FP_EXTEND, MVT::v2f32, Expand);
464   }
465
466   setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
467   setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
468   setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
469   setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
470   setTargetDAGCombine(ISD::SMIN);
471   setTargetDAGCombine(ISD::SMAX);
472   setTargetDAGCombine(ISD::UMIN);
473   setTargetDAGCombine(ISD::UMAX);
474   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
475   setTargetDAGCombine(ISD::AND);
476   setTargetDAGCombine(ISD::OR);
477   setTargetDAGCombine(ISD::XOR);
478   setTargetDAGCombine(ISD::SINT_TO_FP);
479   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
480   setTargetDAGCombine(ISD::FCANONICALIZE);
481   setTargetDAGCombine(ISD::SCALAR_TO_VECTOR);
482   setTargetDAGCombine(ISD::ZERO_EXTEND);
483
484   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
485   // matching the constant offsets in the addressing modes.
486   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
487   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
488   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
489   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
490   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
491   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
492   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
493   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
494   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
495   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
496   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
497   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
498   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
499   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
500   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
501   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
502   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
503
504   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
505 }
506
507 const SISubtarget *SITargetLowering::getSubtarget() const {
508   return static_cast<const SISubtarget *>(Subtarget);
509 }
510
511 //===----------------------------------------------------------------------===//
512 // TargetLowering queries
513 //===----------------------------------------------------------------------===//
514
515 bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
516                                           EVT) const {
517   // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
518   // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
519   return false;
520 }
521
522 bool SITargetLowering::getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &Info,
523                                           const CallInst &CI,
524                                           unsigned IntrID) const {
525   switch (IntrID) {
526   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
527   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
528     Info.opc = ISD::INTRINSIC_W_CHAIN;
529     Info.memVT = MVT::getVT(CI.getType());
530     Info.ptrVal = CI.getOperand(0);
531     Info.align = 0;
532
533     const ConstantInt *Vol = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4));
534     Info.vol = !Vol || !Vol->isNullValue();
535     Info.readMem = true;
536     Info.writeMem = true;
537     return true;
538   }
539   default:
540     return false;
541   }
542 }
543
544 bool SITargetLowering::getAddrModeArguments(IntrinsicInst *II,
545                                             SmallVectorImpl<Value*> &Ops,
546                                             Type *&AccessTy) const {
547   switch (II->getIntrinsicID()) {
548   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
549   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
550     Value *Ptr = II->getArgOperand(0);
551     AccessTy = II->getType();
552     Ops.push_back(Ptr);
553     return true;
554   }
555   default:
556     return false;
557   }
558 }
559
560 bool SITargetLowering::isLegalFlatAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
561   // Flat instructions do not have offsets, and only have the register
562   // address.
563   return AM.BaseOffs == 0 && (AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1);
564 }
565
566 bool SITargetLowering::isLegalMUBUFAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
567   // MUBUF / MTBUF instructions have a 12-bit unsigned byte offset, and
568   // additionally can do r + r + i with addr64. 32-bit has more addressing
569   // mode options. Depending on the resource constant, it can also do
570   // (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
571   //
572   // Private arrays end up using a scratch buffer most of the time, so also
573   // assume those use MUBUF instructions. Scratch loads / stores are currently
574   // implemented as mubuf instructions with offen bit set, so slightly
575   // different than the normal addr64.
576   if (!isUInt<12>(AM.BaseOffs))
577     return false;
578
579   // FIXME: Since we can split immediate into soffset and immediate offset,
580   // would it make sense to allow any immediate?
581
582   switch (AM.Scale) {
583   case 0: // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
584     return true;
585   case 1:
586     return true; // We have r + r or r + i.
587   case 2:
588     if (AM.HasBaseReg) {
589       // Reject 2 * r + r.
590       return false;
591     }
592
593     // Allow 2 * r as r + r
594     // Or  2 * r + i is allowed as r + r + i.
595     return true;
596   default: // Don't allow n * r
597     return false;
598   }
599 }
600
601 bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
602                                              const AddrMode &AM, Type *Ty,
603                                              unsigned AS) const {
604   // No global is ever allowed as a base.
605   if (AM.BaseGV)
606     return false;
607
608   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
609     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
610       // Assume the we will use FLAT for all global memory accesses
611       // on VI.
612       // FIXME: This assumption is currently wrong.  On VI we still use
613       // MUBUF instructions for the r + i addressing mode.  As currently
614       // implemented, the MUBUF instructions only work on buffer < 4GB.
615       // It may be possible to support > 4GB buffers with MUBUF instructions,
616       // by setting the stride value in the resource descriptor which would
617       // increase the size limit to (stride * 4GB).  However, this is risky,
618       // because it has never been validated.
619       return isLegalFlatAddressingMode(AM);
620     }
621
622     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
623   } else if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
624     // If the offset isn't a multiple of 4, it probably isn't going to be
625     // correctly aligned.
626     // FIXME: Can we get the real alignment here?
627     if (AM.BaseOffs % 4 != 0)
628       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
629
630     // There are no SMRD extloads, so if we have to do a small type access we
631     // will use a MUBUF load.
632     // FIXME?: We also need to do this if unaligned, but we don't know the
633     // alignment here.
634     if (DL.getTypeStoreSize(Ty) < 4)
635       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
636
637     if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
638       // SMRD instructions have an 8-bit, dword offset on SI.
639       if (!isUInt<8>(AM.BaseOffs / 4))
640         return false;
641     } else if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SEA_ISLANDS) {
642       // On CI+, this can also be a 32-bit literal constant offset. If it fits
643       // in 8-bits, it can use a smaller encoding.
644       if (!isUInt<32>(AM.BaseOffs / 4))
645         return false;
646     } else if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
647       // On VI, these use the SMEM format and the offset is 20-bit in bytes.
648       if (!isUInt<20>(AM.BaseOffs))
649         return false;
650     } else
651       llvm_unreachable("unhandled generation");
652
653     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
654       return true;
655
656     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
657       return true;
658
659     return false;
660
661   } else if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
662     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
663   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
664              AS == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
665     // Basic, single offset DS instructions allow a 16-bit unsigned immediate
666     // field.
667     // XXX - If doing a 4-byte aligned 8-byte type access, we effectively have
668     // an 8-bit dword offset but we don't know the alignment here.
669     if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
670       return false;
671
672     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
673       return true;
674
675     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
676       return true;
677
678     return false;
679   } else if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS ||
680              AS == AMDGPUASI.UNKNOWN_ADDRESS_SPACE) {
681     // For an unknown address space, this usually means that this is for some
682     // reason being used for pure arithmetic, and not based on some addressing
683     // computation. We don't have instructions that compute pointers with any
684     // addressing modes, so treat them as having no offset like flat
685     // instructions.
686     return isLegalFlatAddressingMode(AM);
687   } else {
688     llvm_unreachable("unhandled address space");
689   }
690 }
691
692 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
693                                                       unsigned AddrSpace,
694                                                       unsigned Align,
695                                                       bool *IsFast) const {
696   if (IsFast)
697     *IsFast = false;
698
699   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
700   // which isn't a simple VT.
701   // Until MVT is extended to handle this, simply check for the size and
702   // rely on the condition below: allow accesses if the size is a multiple of 4.
703   if (VT == MVT::Other || (VT != MVT::Other && VT.getSizeInBits() > 1024 &&
704                            VT.getStoreSize() > 16)) {
705     return false;
706   }
707
708   if (AddrSpace == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
709       AddrSpace == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
710     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
711     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
712     // with adjacent offsets.
713     bool AlignedBy4 = (Align % 4 == 0);
714     if (IsFast)
715       *IsFast = AlignedBy4;
716
717     return AlignedBy4;
718   }
719
720   // FIXME: We have to be conservative here and assume that flat operations
721   // will access scratch.  If we had access to the IR function, then we
722   // could determine if any private memory was used in the function.
723   if (!Subtarget->hasUnalignedScratchAccess() &&
724       (AddrSpace == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS ||
725        AddrSpace == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)) {
726     return false;
727   }
728
729   if (Subtarget->hasUnalignedBufferAccess()) {
730     // If we have an uniform constant load, it still requires using a slow
731     // buffer instruction if unaligned.
732     if (IsFast) {
733       *IsFast = (AddrSpace == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) ?
734         (Align % 4 == 0) : true;
735     }
736
737     return true;
738   }
739
740   // Smaller than dword value must be aligned.
741   if (VT.bitsLT(MVT::i32))
742     return false;
743
744   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
745   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
746   // This applies to private, global, and constant memory.
747   if (IsFast)
748     *IsFast = true;
749
750   return VT.bitsGT(MVT::i32) && Align % 4 == 0;
751 }
752
753 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
754                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
755                                           bool ZeroMemset,
756                                           bool MemcpyStrSrc,
757                                           MachineFunction &MF) const {
758   // FIXME: Should account for address space here.
759
760   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
761   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
762
763   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
764     return MVT::v4i32;
765
766   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
767     return MVT::v2i32;
768
769   // Use the default.
770   return MVT::Other;
771 }
772
773 static bool isFlatGlobalAddrSpace(unsigned AS, AMDGPUAS AMDGPUASI) {
774   return AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
775          AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS ||
776          AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS;
777 }
778
779 bool SITargetLowering::isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS,
780                                            unsigned DestAS) const {
781   return isFlatGlobalAddrSpace(SrcAS, AMDGPUASI) &&
782          isFlatGlobalAddrSpace(DestAS, AMDGPUASI);
783 }
784
785 bool SITargetLowering::isMemOpHasNoClobberedMemOperand(const SDNode *N) const {
786   const MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
787   const Value *Ptr = MemNode->getMemOperand()->getValue();
788   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Ptr);
789   return I && I->getMetadata("amdgpu.noclobber");
790 }
791
792 bool SITargetLowering::isCheapAddrSpaceCast(unsigned SrcAS,
793                                             unsigned DestAS) const {
794   // Flat -> private/local is a simple truncate.
795   // Flat -> global is no-op
796   if (SrcAS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
797     return true;
798
799   return isNoopAddrSpaceCast(SrcAS, DestAS);
800 }
801
802 bool SITargetLowering::isMemOpUniform(const SDNode *N) const {
803   const MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
804
805   return AMDGPU::isUniformMMO(MemNode->getMemOperand());
806 }
807
808 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
809 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
810   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
811     return TypeSplitVector;
812
813   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
814 }
815
816 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
817                                                          Type *Ty) const {
818   // FIXME: Could be smarter if called for vector constants.
819   return true;
820 }
821
822 bool SITargetLowering::isTypeDesirableForOp(unsigned Op, EVT VT) const {
823   if (Subtarget->has16BitInsts() && VT == MVT::i16) {
824     switch (Op) {
825     case ISD::LOAD:
826     case ISD::STORE:
827
828     // These operations are done with 32-bit instructions anyway.
829     case ISD::AND:
830     case ISD::OR:
831     case ISD::XOR:
832     case ISD::SELECT:
833       // TODO: Extensions?
834       return true;
835     default:
836       return false;
837     }
838   }
839
840   // SimplifySetCC uses this function to determine whether or not it should
841   // create setcc with i1 operands.  We don't have instructions for i1 setcc.
842   if (VT == MVT::i1 && Op == ISD::SETCC)
843     return false;
844
845   return TargetLowering::isTypeDesirableForOp(Op, VT);
846 }
847
848 SDValue SITargetLowering::lowerKernArgParameterPtr(SelectionDAG &DAG,
849                                                    const SDLoc &SL,
850                                                    SDValue Chain,
851                                                    uint64_t Offset) const {
852   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
853   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
854   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
855   unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF,
856                                                 SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
857
858   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
859   MVT PtrVT = getPointerTy(DL, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
860   SDValue BasePtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
861                                        MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), PtrVT);
862   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, PtrVT, BasePtr,
863                      DAG.getConstant(Offset, SL, PtrVT));
864 }
865
866 SDValue SITargetLowering::convertArgType(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
867                                          const SDLoc &SL, SDValue Val,
868                                          bool Signed,
869                                          const ISD::InputArg *Arg) const {
870   if (Arg && (Arg->Flags.isSExt() || Arg->Flags.isZExt()) &&
871       VT.bitsLT(MemVT)) {
872     unsigned Opc = Arg->Flags.isZExt() ? ISD::AssertZext : ISD::AssertSext;
873     Val = DAG.getNode(Opc, SL, MemVT, Val, DAG.getValueType(VT));
874   }
875
876   if (MemVT.isFloatingPoint())
877     Val = getFPExtOrFPTrunc(DAG, Val, SL, VT);
878   else if (Signed)
879     Val = DAG.getSExtOrTrunc(Val, SL, VT);
880   else
881     Val = DAG.getZExtOrTrunc(Val, SL, VT);
882
883   return Val;
884 }
885
886 SDValue SITargetLowering::lowerKernargMemParameter(
887   SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
888   const SDLoc &SL, SDValue Chain,
889   uint64_t Offset, bool Signed,
890   const ISD::InputArg *Arg) const {
891   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
892   Type *Ty = MemVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
893   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
894   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
895
896   unsigned Align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
897
898   SDValue Ptr = lowerKernArgParameterPtr(DAG, SL, Chain, Offset);
899   SDValue Load = DAG.getLoad(MemVT, SL, Chain, Ptr, PtrInfo, Align,
900                              MachineMemOperand::MONonTemporal |
901                              MachineMemOperand::MODereferenceable |
902                              MachineMemOperand::MOInvariant);
903
904   SDValue Val = convertArgType(DAG, VT, MemVT, SL, Load, Signed, Arg);
905   return DAG.getMergeValues({ Val, Load.getValue(1) }, SL);
906 }
907
908 static void processShaderInputArgs(SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Splits,
909                                    CallingConv::ID CallConv,
910                                    ArrayRef<ISD::InputArg> Ins,
911                                    BitVector &Skipped,
912                                    FunctionType *FType,
913                                    SIMachineFunctionInfo *Info) {
914   for (unsigned I = 0, E = Ins.size(), PSInputNum = 0; I != E; ++I) {
915     const ISD::InputArg &Arg = Ins[I];
916
917     // First check if it's a PS input addr.
918     if (CallConv == CallingConv::AMDGPU_PS && !Arg.Flags.isInReg() &&
919         !Arg.Flags.isByVal() && PSInputNum <= 15) {
920
921       if (!Arg.Used && !Info->isPSInputAllocated(PSInputNum)) {
922         // We can safely skip PS inputs.
923         Skipped.set(I);
924         ++PSInputNum;
925         continue;
926       }
927
928       Info->markPSInputAllocated(PSInputNum);
929       if (Arg.Used)
930         Info->markPSInputEnabled(PSInputNum);
931
932       ++PSInputNum;
933     }
934
935     // Second split vertices into their elements.
936     if (Arg.VT.isVector()) {
937       ISD::InputArg NewArg = Arg;
938       NewArg.Flags.setSplit();
939       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
940
941       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
942       // three or five element vertex only needs three or five registers,
943       // NOT four or eight.
944       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
945       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
946
947       for (unsigned J = 0; J != NumElements; ++J) {
948         Splits.push_back(NewArg);
949         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
950       }
951     } else {
952       Splits.push_back(Arg);
953     }
954   }
955 }
956
957 // Allocate special inputs passed in VGPRs.
958 static void allocateSpecialInputVGPRs(CCState &CCInfo,
959                                       MachineFunction &MF,
960                                       const SIRegisterInfo &TRI,
961                                       SIMachineFunctionInfo &Info) {
962   if (Info.hasWorkItemIDX()) {
963     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X);
964     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
965     CCInfo.AllocateReg(Reg);
966   }
967
968   if (Info.hasWorkItemIDY()) {
969     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y);
970     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
971     CCInfo.AllocateReg(Reg);
972   }
973
974   if (Info.hasWorkItemIDZ()) {
975     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z);
976     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
977     CCInfo.AllocateReg(Reg);
978   }
979 }
980
981 // Allocate special inputs passed in user SGPRs.
982 static void allocateHSAUserSGPRs(CCState &CCInfo,
983                                  MachineFunction &MF,
984                                  const SIRegisterInfo &TRI,
985                                  SIMachineFunctionInfo &Info) {
986   if (Info.hasPrivateMemoryInputPtr()) {
987     unsigned PrivateMemoryPtrReg = Info.addPrivateMemoryPtr(TRI);
988     MF.addLiveIn(PrivateMemoryPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
989     CCInfo.AllocateReg(PrivateMemoryPtrReg);
990   }
991
992   // FIXME: How should these inputs interact with inreg / custom SGPR inputs?
993   if (Info.hasPrivateSegmentBuffer()) {
994     unsigned PrivateSegmentBufferReg = Info.addPrivateSegmentBuffer(TRI);
995     MF.addLiveIn(PrivateSegmentBufferReg, &AMDGPU::SGPR_128RegClass);
996     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentBufferReg);
997   }
998
999   if (Info.hasDispatchPtr()) {
1000     unsigned DispatchPtrReg = Info.addDispatchPtr(TRI);
1001     MF.addLiveIn(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1002     CCInfo.AllocateReg(DispatchPtrReg);
1003   }
1004
1005   if (Info.hasQueuePtr()) {
1006     unsigned QueuePtrReg = Info.addQueuePtr(TRI);
1007     MF.addLiveIn(QueuePtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1008     CCInfo.AllocateReg(QueuePtrReg);
1009   }
1010
1011   if (Info.hasKernargSegmentPtr()) {
1012     unsigned InputPtrReg = Info.addKernargSegmentPtr(TRI);
1013     MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1014     CCInfo.AllocateReg(InputPtrReg);
1015   }
1016
1017   if (Info.hasDispatchID()) {
1018     unsigned DispatchIDReg = Info.addDispatchID(TRI);
1019     MF.addLiveIn(DispatchIDReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1020     CCInfo.AllocateReg(DispatchIDReg);
1021   }
1022
1023   if (Info.hasFlatScratchInit()) {
1024     unsigned FlatScratchInitReg = Info.addFlatScratchInit(TRI);
1025     MF.addLiveIn(FlatScratchInitReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1026     CCInfo.AllocateReg(FlatScratchInitReg);
1027   }
1028
1029   // TODO: Add GridWorkGroupCount user SGPRs when used. For now with HSA we read
1030   // these from the dispatch pointer.
1031 }
1032
1033 // Allocate special input registers that are initialized per-wave.
1034 static void allocateSystemSGPRs(CCState &CCInfo,
1035                                 MachineFunction &MF,
1036                                 SIMachineFunctionInfo &Info,
1037                                 bool IsShader) {
1038   if (Info.hasWorkGroupIDX()) {
1039     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDX();
1040     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1041     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1042   }
1043
1044   if (Info.hasWorkGroupIDY()) {
1045     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDY();
1046     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1047     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1048   }
1049
1050   if (Info.hasWorkGroupIDZ()) {
1051     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDZ();
1052     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1053     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1054   }
1055
1056   if (Info.hasWorkGroupInfo()) {
1057     unsigned Reg = Info.addWorkGroupInfo();
1058     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1059     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1060   }
1061
1062   if (Info.hasPrivateSegmentWaveByteOffset()) {
1063     // Scratch wave offset passed in system SGPR.
1064     unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg;
1065
1066     if (IsShader) {
1067       PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = findFirstFreeSGPR(CCInfo);
1068       Info.setPrivateSegmentWaveByteOffset(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1069     } else
1070       PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = Info.addPrivateSegmentWaveByteOffset();
1071
1072     MF.addLiveIn(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1073     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1074   }
1075 }
1076
1077 static void reservePrivateMemoryRegs(const TargetMachine &TM,
1078                                      MachineFunction &MF,
1079                                      const SIRegisterInfo &TRI,
1080                                      SIMachineFunctionInfo &Info) {
1081   // Now that we've figured out where the scratch register inputs are, see if
1082   // should reserve the arguments and use them directly.
1083   bool HasStackObjects = MF.getFrameInfo().hasStackObjects();
1084
1085   // Record that we know we have non-spill stack objects so we don't need to
1086   // check all stack objects later.
1087   if (HasStackObjects)
1088     Info.setHasNonSpillStackObjects(true);
1089
1090   // Everything live out of a block is spilled with fast regalloc, so it's
1091   // almost certain that spilling will be required.
1092   if (TM.getOptLevel() == CodeGenOpt::None)
1093     HasStackObjects = true;
1094
1095   const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
1096   if (ST.isAmdCodeObjectV2(MF)) {
1097     if (HasStackObjects) {
1098       // If we have stack objects, we unquestionably need the private buffer
1099       // resource. For the Code Object V2 ABI, this will be the first 4 user
1100       // SGPR inputs. We can reserve those and use them directly.
1101
1102       unsigned PrivateSegmentBufferReg = TRI.getPreloadedValue(
1103         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_BUFFER);
1104       Info.setScratchRSrcReg(PrivateSegmentBufferReg);
1105
1106       unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = TRI.getPreloadedValue(
1107         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
1108       Info.setScratchWaveOffsetReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1109     } else {
1110       unsigned ReservedBufferReg
1111         = TRI.reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
1112       unsigned ReservedOffsetReg
1113         = TRI.reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
1114
1115       // We tentatively reserve the last registers (skipping the last two
1116       // which may contain VCC). After register allocation, we'll replace
1117       // these with the ones immediately after those which were really
1118       // allocated. In the prologue copies will be inserted from the argument
1119       // to these reserved registers.
1120       Info.setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
1121       Info.setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
1122     }
1123   } else {
1124     unsigned ReservedBufferReg = TRI.reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
1125
1126     // Without HSA, relocations are used for the scratch pointer and the
1127     // buffer resource setup is always inserted in the prologue. Scratch wave
1128     // offset is still in an input SGPR.
1129     Info.setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
1130
1131     if (HasStackObjects) {
1132       unsigned ScratchWaveOffsetReg = TRI.getPreloadedValue(
1133         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
1134       Info.setScratchWaveOffsetReg(ScratchWaveOffsetReg);
1135     } else {
1136       unsigned ReservedOffsetReg
1137         = TRI.reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
1138       Info.setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
1139     }
1140   }
1141 }
1142
1143 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
1144     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
1145     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, const SDLoc &DL,
1146     SelectionDAG &DAG, SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1147   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
1148
1149   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1150   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
1151   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1152   const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
1153
1154   if (Subtarget->isAmdHsaOS() && AMDGPU::isShader(CallConv)) {
1155     const Function *Fn = MF.getFunction();
1156     DiagnosticInfoUnsupported NoGraphicsHSA(
1157         *Fn, "unsupported non-compute shaders with HSA", DL.getDebugLoc());
1158     DAG.getContext()->diagnose(NoGraphicsHSA);
1159     return DAG.getEntryNode();
1160   }
1161
1162   // Create stack objects that are used for emitting debugger prologue if
1163   // "amdgpu-debugger-emit-prologue" attribute was specified.
1164   if (ST.debuggerEmitPrologue())
1165     createDebuggerPrologueStackObjects(MF);
1166
1167   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
1168   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1169   BitVector Skipped(Ins.size());
1170   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
1171                  *DAG.getContext());
1172
1173   bool IsShader = AMDGPU::isShader(CallConv);
1174   bool IsKernel = AMDGPU::isKernel(CallConv);
1175   bool IsEntryFunc = AMDGPU::isEntryFunctionCC(CallConv);
1176
1177   if (IsShader) {
1178     processShaderInputArgs(Splits, CallConv, Ins, Skipped, FType, Info);
1179
1180     // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will
1181     // hang.
1182     //
1183     // Check PSInputAddr instead of PSInputEnable. The idea is that if the user
1184     // set PSInputAddr, the user wants to enable some bits after the compilation
1185     // based on run-time states. Since we can't know what the final PSInputEna
1186     // will look like, so we shouldn't do anything here and the user should take
1187     // responsibility for the correct programming.
1188     //
1189     // Otherwise, the following restrictions apply:
1190     // - At least one of PERSP_* (0xF) or LINEAR_* (0x70) must be enabled.
1191     // - If POS_W_FLOAT (11) is enabled, at least one of PERSP_* must be
1192     //   enabled too.
1193     if (CallConv == CallingConv::AMDGPU_PS &&
1194         ((Info->getPSInputAddr() & 0x7F) == 0 ||
1195          ((Info->getPSInputAddr() & 0xF) == 0 &&
1196           Info->isPSInputAllocated(11)))) {
1197       CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
1198       CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
1199       Info->markPSInputAllocated(0);
1200       Info->markPSInputEnabled(0);
1201     }
1202
1203     assert(!Info->hasDispatchPtr() &&
1204            !Info->hasKernargSegmentPtr() && !Info->hasFlatScratchInit() &&
1205            !Info->hasWorkGroupIDX() && !Info->hasWorkGroupIDY() &&
1206            !Info->hasWorkGroupIDZ() && !Info->hasWorkGroupInfo() &&
1207            !Info->hasWorkItemIDX() && !Info->hasWorkItemIDY() &&
1208            !Info->hasWorkItemIDZ());
1209   } else {
1210     assert(!IsKernel || (Info->hasWorkGroupIDX() && Info->hasWorkItemIDX()));
1211   }
1212
1213   if (IsEntryFunc) {
1214     allocateSpecialInputVGPRs(CCInfo, MF, *TRI, *Info);
1215     allocateHSAUserSGPRs(CCInfo, MF, *TRI, *Info);
1216   }
1217
1218   if (IsKernel) {
1219     analyzeFormalArgumentsCompute(CCInfo, Ins);
1220   } else {
1221     CCAssignFn *AssignFn = CCAssignFnForCall(CallConv, isVarArg);
1222     CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Splits, AssignFn);
1223   }
1224
1225   SmallVector<SDValue, 16> Chains;
1226
1227   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
1228     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
1229     if (Skipped[i]) {
1230       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
1231       continue;
1232     }
1233
1234     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
1235     MVT VT = VA.getLocVT();
1236
1237     if (IsEntryFunc && VA.isMemLoc()) {
1238       VT = Ins[i].VT;
1239       EVT MemVT = VA.getLocVT();
1240
1241       const uint64_t Offset = Subtarget->getExplicitKernelArgOffset(MF) +
1242         VA.getLocMemOffset();
1243       Info->setABIArgOffset(Offset + MemVT.getStoreSize());
1244
1245       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
1246       // thread group and global sizes.
1247       SDValue Arg = lowerKernargMemParameter(
1248         DAG, VT, MemVT, DL, Chain, Offset, Ins[i].Flags.isSExt(), &Ins[i]);
1249       Chains.push_back(Arg.getValue(1));
1250
1251       auto *ParamTy =
1252         dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].getOrigArgIndex()));
1253       if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
1254           ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
1255         // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
1256         // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
1257         // real pointers, so we can't guarantee their size.
1258         Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
1259                           DAG.getValueType(MVT::i16));
1260       }
1261
1262       InVals.push_back(Arg);
1263       continue;
1264     }
1265
1266     if (VA.isMemLoc())
1267       report_fatal_error("memloc not supported with calling convention");
1268
1269     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
1270
1271     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1272     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1273
1274     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
1275     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
1276
1277     if (Arg.VT.isVector()) {
1278       // Build a vector from the registers
1279       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
1280       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
1281
1282       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
1283       Regs.push_back(Val);
1284       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
1285         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
1286         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
1287
1288         SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
1289         Regs.push_back(Copy);
1290       }
1291
1292       // Fill up the missing vector elements
1293       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
1294       Regs.append(NumElements, DAG.getUNDEF(VT));
1295
1296       InVals.push_back(DAG.getBuildVector(Arg.VT, DL, Regs));
1297       continue;
1298     }
1299
1300     InVals.push_back(Val);
1301   }
1302
1303   // Start adding system SGPRs.
1304   if (IsEntryFunc)
1305     allocateSystemSGPRs(CCInfo, MF, *Info, IsShader);
1306
1307   reservePrivateMemoryRegs(getTargetMachine(), MF, *TRI, *Info);
1308
1309   return Chains.empty() ? Chain :
1310     DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
1311 }
1312
1313 SDValue
1314 SITargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv,
1315                               bool isVarArg,
1316                               const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1317                               const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1318                               const SDLoc &DL, SelectionDAG &DAG) const {
1319   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1320   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1321
1322   if (!AMDGPU::isShader(CallConv))
1323     return AMDGPUTargetLowering::LowerReturn(Chain, CallConv, isVarArg, Outs,
1324                                              OutVals, DL, DAG);
1325
1326   Info->setIfReturnsVoid(Outs.size() == 0);
1327
1328   SmallVector<ISD::OutputArg, 48> Splits;
1329   SmallVector<SDValue, 48> SplitVals;
1330
1331   // Split vectors into their elements.
1332   for (unsigned i = 0, e = Outs.size(); i != e; ++i) {
1333     const ISD::OutputArg &Out = Outs[i];
1334
1335     if (Out.VT.isVector()) {
1336       MVT VT = Out.VT.getVectorElementType();
1337       ISD::OutputArg NewOut = Out;
1338       NewOut.Flags.setSplit();
1339       NewOut.VT = VT;
1340
1341       // We want the original number of vector elements here, e.g.
1342       // three or five, not four or eight.
1343       unsigned NumElements = Out.ArgVT.getVectorNumElements();
1344
1345       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
1346         SDValue Elem = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VT, OutVals[i],
1347                                    DAG.getConstant(j, DL, MVT::i32));
1348         SplitVals.push_back(Elem);
1349         Splits.push_back(NewOut);
1350         NewOut.PartOffset += NewOut.VT.getStoreSize();
1351       }
1352     } else {
1353       SplitVals.push_back(OutVals[i]);
1354       Splits.push_back(Out);
1355     }
1356   }
1357
1358   // CCValAssign - represent the assignment of the return value to a location.
1359   SmallVector<CCValAssign, 48> RVLocs;
1360
1361   // CCState - Info about the registers and stack slots.
1362   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), RVLocs,
1363                  *DAG.getContext());
1364
1365   // Analyze outgoing return values.
1366   AnalyzeReturn(CCInfo, Splits);
1367
1368   SDValue Flag;
1369   SmallVector<SDValue, 48> RetOps;
1370   RetOps.push_back(Chain); // Operand #0 = Chain (updated below)
1371
1372   // Copy the result values into the output registers.
1373   for (unsigned i = 0, realRVLocIdx = 0;
1374        i != RVLocs.size();
1375        ++i, ++realRVLocIdx) {
1376     CCValAssign &VA = RVLocs[i];
1377     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1378
1379     SDValue Arg = SplitVals[realRVLocIdx];
1380
1381     // Copied from other backends.
1382     switch (VA.getLocInfo()) {
1383     default: llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1384     case CCValAssign::Full:
1385       break;
1386     case CCValAssign::BCvt:
1387       Arg = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getLocVT(), Arg);
1388       break;
1389     }
1390
1391     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, VA.getLocReg(), Arg, Flag);
1392     Flag = Chain.getValue(1);
1393     RetOps.push_back(DAG.getRegister(VA.getLocReg(), VA.getLocVT()));
1394   }
1395
1396   // Update chain and glue.
1397   RetOps[0] = Chain;
1398   if (Flag.getNode())
1399     RetOps.push_back(Flag);
1400
1401   unsigned Opc = Info->returnsVoid() ? AMDGPUISD::ENDPGM : AMDGPUISD::RETURN_TO_EPILOG;
1402   return DAG.getNode(Opc, DL, MVT::Other, RetOps);
1403 }
1404
1405 unsigned SITargetLowering::getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
1406                                              SelectionDAG &DAG) const {
1407   unsigned Reg = StringSwitch<unsigned>(RegName)
1408     .Case("m0", AMDGPU::M0)
1409     .Case("exec", AMDGPU::EXEC)
1410     .Case("exec_lo", AMDGPU::EXEC_LO)
1411     .Case("exec_hi", AMDGPU::EXEC_HI)
1412     .Case("flat_scratch", AMDGPU::FLAT_SCR)
1413     .Case("flat_scratch_lo", AMDGPU::FLAT_SCR_LO)
1414     .Case("flat_scratch_hi", AMDGPU::FLAT_SCR_HI)
1415     .Default(AMDGPU::NoRegister);
1416
1417   if (Reg == AMDGPU::NoRegister) {
1418     report_fatal_error(Twine("invalid register name \""
1419                              + StringRef(RegName)  + "\"."));
1420
1421   }
1422
1423   if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
1424       Subtarget->getRegisterInfo()->regsOverlap(Reg, AMDGPU::FLAT_SCR)) {
1425     report_fatal_error(Twine("invalid register \""
1426                              + StringRef(RegName)  + "\" for subtarget."));
1427   }
1428
1429   switch (Reg) {
1430   case AMDGPU::M0:
1431   case AMDGPU::EXEC_LO:
1432   case AMDGPU::EXEC_HI:
1433   case AMDGPU::FLAT_SCR_LO:
1434   case AMDGPU::FLAT_SCR_HI:
1435     if (VT.getSizeInBits() == 32)
1436       return Reg;
1437     break;
1438   case AMDGPU::EXEC:
1439   case AMDGPU::FLAT_SCR:
1440     if (VT.getSizeInBits() == 64)
1441       return Reg;
1442     break;
1443   default:
1444     llvm_unreachable("missing register type checking");
1445   }
1446
1447   report_fatal_error(Twine("invalid type for register \""
1448                            + StringRef(RegName) + "\"."));
1449 }
1450
1451 // If kill is not the last instruction, split the block so kill is always a
1452 // proper terminator.
1453 MachineBasicBlock *SITargetLowering::splitKillBlock(MachineInstr &MI,
1454                                                     MachineBasicBlock *BB) const {
1455   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
1456
1457   MachineBasicBlock::iterator SplitPoint(&MI);
1458   ++SplitPoint;
1459
1460   if (SplitPoint == BB->end()) {
1461     // Don't bother with a new block.
1462     MI.setDesc(TII->get(AMDGPU::SI_KILL_TERMINATOR));
1463     return BB;
1464   }
1465
1466   MachineFunction *MF = BB->getParent();
1467   MachineBasicBlock *SplitBB
1468     = MF->CreateMachineBasicBlock(BB->getBasicBlock());
1469
1470   MF->insert(++MachineFunction::iterator(BB), SplitBB);
1471   SplitBB->splice(SplitBB->begin(), BB, SplitPoint, BB->end());
1472
1473   SplitBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(BB);
1474   BB->addSuccessor(SplitBB);
1475
1476   MI.setDesc(TII->get(AMDGPU::SI_KILL_TERMINATOR));
1477   return SplitBB;
1478 }
1479
1480 // Do a v_movrels_b32 or v_movreld_b32 for each unique value of \p IdxReg in the
1481 // wavefront. If the value is uniform and just happens to be in a VGPR, this
1482 // will only do one iteration. In the worst case, this will loop 64 times.
1483 //
1484 // TODO: Just use v_readlane_b32 if we know the VGPR has a uniform value.
1485 static MachineBasicBlock::iterator emitLoadM0FromVGPRLoop(
1486   const SIInstrInfo *TII,
1487   MachineRegisterInfo &MRI,
1488   MachineBasicBlock &OrigBB,
1489   MachineBasicBlock &LoopBB,
1490   const DebugLoc &DL,
1491   const MachineOperand &IdxReg,
1492   unsigned InitReg,
1493   unsigned ResultReg,
1494   unsigned PhiReg,
1495   unsigned InitSaveExecReg,
1496   int Offset,
1497   bool UseGPRIdxMode) {
1498   MachineBasicBlock::iterator I = LoopBB.begin();
1499
1500   unsigned PhiExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1501   unsigned NewExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1502   unsigned CurrentIdxReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1503   unsigned CondReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1504
1505   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::PHI), PhiReg)
1506     .addReg(InitReg)
1507     .addMBB(&OrigBB)
1508     .addReg(ResultReg)
1509     .addMBB(&LoopBB);
1510
1511   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::PHI), PhiExec)
1512     .addReg(InitSaveExecReg)
1513     .addMBB(&OrigBB)
1514     .addReg(NewExec)
1515     .addMBB(&LoopBB);
1516
1517   // Read the next variant <- also loop target.
1518   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_READFIRSTLANE_B32), CurrentIdxReg)
1519     .addReg(IdxReg.getReg(), getUndefRegState(IdxReg.isUndef()));
1520
1521   // Compare the just read M0 value to all possible Idx values.
1522   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_CMP_EQ_U32_e64), CondReg)
1523     .addReg(CurrentIdxReg)
1524     .addReg(IdxReg.getReg(), 0, IdxReg.getSubReg());
1525
1526   if (UseGPRIdxMode) {
1527     unsigned IdxReg;
1528     if (Offset == 0) {
1529       IdxReg = CurrentIdxReg;
1530     } else {
1531       IdxReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1532       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), IdxReg)
1533         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill)
1534         .addImm(Offset);
1535     }
1536
1537     MachineInstr *SetIdx =
1538       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_IDX))
1539       .addReg(IdxReg, RegState::Kill);
1540     SetIdx->getOperand(2).setIsUndef();
1541   } else {
1542     // Move index from VCC into M0
1543     if (Offset == 0) {
1544       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1545         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill);
1546     } else {
1547       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), AMDGPU::M0)
1548         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill)
1549         .addImm(Offset);
1550     }
1551   }
1552
1553   // Update EXEC, save the original EXEC value to VCC.
1554   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_AND_SAVEEXEC_B64), NewExec)
1555     .addReg(CondReg, RegState::Kill);
1556
1557   MRI.setSimpleHint(NewExec, CondReg);
1558
1559   // Update EXEC, switch all done bits to 0 and all todo bits to 1.
1560   MachineInstr *InsertPt =
1561     BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_XOR_B64), AMDGPU::EXEC)
1562     .addReg(AMDGPU::EXEC)
1563     .addReg(NewExec);
1564
1565   // XXX - s_xor_b64 sets scc to 1 if the result is nonzero, so can we use
1566   // s_cbranch_scc0?
1567
1568   // Loop back to V_READFIRSTLANE_B32 if there are still variants to cover.
1569   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_CBRANCH_EXECNZ))
1570     .addMBB(&LoopBB);
1571
1572   return InsertPt->getIterator();
1573 }
1574
1575 // This has slightly sub-optimal regalloc when the source vector is killed by
1576 // the read. The register allocator does not understand that the kill is
1577 // per-workitem, so is kept alive for the whole loop so we end up not re-using a
1578 // subregister from it, using 1 more VGPR than necessary. This was saved when
1579 // this was expanded after register allocation.
1580 static MachineBasicBlock::iterator loadM0FromVGPR(const SIInstrInfo *TII,
1581                                                   MachineBasicBlock &MBB,
1582                                                   MachineInstr &MI,
1583                                                   unsigned InitResultReg,
1584                                                   unsigned PhiReg,
1585                                                   int Offset,
1586                                                   bool UseGPRIdxMode) {
1587   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1588   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1589   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1590   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1591
1592   unsigned DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
1593   unsigned SaveExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1594   unsigned TmpExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1595
1596   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), TmpExec);
1597
1598   // Save the EXEC mask
1599   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SaveExec)
1600     .addReg(AMDGPU::EXEC);
1601
1602   // To insert the loop we need to split the block. Move everything after this
1603   // point to a new block, and insert a new empty block between the two.
1604   MachineBasicBlock *LoopBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
1605   MachineBasicBlock *RemainderBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
1606   MachineFunction::iterator MBBI(MBB);
1607   ++MBBI;
1608
1609   MF->insert(MBBI, LoopBB);
1610   MF->insert(MBBI, RemainderBB);
1611
1612   LoopBB->addSuccessor(LoopBB);
1613   LoopBB->addSuccessor(RemainderBB);
1614
1615   // Move the rest of the block into a new block.
1616   RemainderBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
1617   RemainderBB->splice(RemainderBB->begin(), &MBB, I, MBB.end());
1618
1619   MBB.addSuccessor(LoopBB);
1620
1621   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1622
1623   auto InsPt = emitLoadM0FromVGPRLoop(TII, MRI, MBB, *LoopBB, DL, *Idx,
1624                                       InitResultReg, DstReg, PhiReg, TmpExec,
1625                                       Offset, UseGPRIdxMode);
1626
1627   MachineBasicBlock::iterator First = RemainderBB->begin();
1628   BuildMI(*RemainderBB, First, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), AMDGPU::EXEC)
1629     .addReg(SaveExec);
1630
1631   return InsPt;
1632 }
1633
1634 // Returns subreg index, offset
1635 static std::pair<unsigned, int>
1636 computeIndirectRegAndOffset(const SIRegisterInfo &TRI,
1637                             const TargetRegisterClass *SuperRC,
1638                             unsigned VecReg,
1639                             int Offset) {
1640   int NumElts = SuperRC->getSize() / 4;
1641
1642   // Skip out of bounds offsets, or else we would end up using an undefined
1643   // register.
1644   if (Offset >= NumElts || Offset < 0)
1645     return std::make_pair(AMDGPU::sub0, Offset);
1646
1647   return std::make_pair(AMDGPU::sub0 + Offset, 0);
1648 }
1649
1650 // Return true if the index is an SGPR and was set.
1651 static bool setM0ToIndexFromSGPR(const SIInstrInfo *TII,
1652                                  MachineRegisterInfo &MRI,
1653                                  MachineInstr &MI,
1654                                  int Offset,
1655                                  bool UseGPRIdxMode,
1656                                  bool IsIndirectSrc) {
1657   MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent();
1658   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1659   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1660
1661   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1662   const TargetRegisterClass *IdxRC = MRI.getRegClass(Idx->getReg());
1663
1664   assert(Idx->getReg() != AMDGPU::NoRegister);
1665
1666   if (!TII->getRegisterInfo().isSGPRClass(IdxRC))
1667     return false;
1668
1669   if (UseGPRIdxMode) {
1670     unsigned IdxMode = IsIndirectSrc ?
1671       VGPRIndexMode::SRC0_ENABLE : VGPRIndexMode::DST_ENABLE;
1672     if (Offset == 0) {
1673       MachineInstr *SetOn =
1674           BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1675               .add(*Idx)
1676               .addImm(IdxMode);
1677
1678       SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1679     } else {
1680       unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1681       BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), Tmp)
1682           .add(*Idx)
1683           .addImm(Offset);
1684       MachineInstr *SetOn =
1685         BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1686         .addReg(Tmp, RegState::Kill)
1687         .addImm(IdxMode);
1688
1689       SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1690     }
1691
1692     return true;
1693   }
1694
1695   if (Offset == 0) {
1696     BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1697       .add(*Idx);
1698   } else {
1699     BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), AMDGPU::M0)
1700       .add(*Idx)
1701       .addImm(Offset);
1702   }
1703
1704   return true;
1705 }
1706
1707 // Control flow needs to be inserted if indexing with a VGPR.
1708 static MachineBasicBlock *emitIndirectSrc(MachineInstr &MI,
1709                                           MachineBasicBlock &MBB,
1710                                           const SISubtarget &ST) {
1711   const SIInstrInfo *TII = ST.getInstrInfo();
1712   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1713   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1714   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1715
1716   unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
1717   unsigned SrcReg = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::src)->getReg();
1718   int Offset = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::offset)->getImm();
1719
1720   const TargetRegisterClass *VecRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
1721
1722   unsigned SubReg;
1723   std::tie(SubReg, Offset)
1724     = computeIndirectRegAndOffset(TRI, VecRC, SrcReg, Offset);
1725
1726   bool UseGPRIdxMode = ST.useVGPRIndexMode(EnableVGPRIndexMode);
1727
1728   if (setM0ToIndexFromSGPR(TII, MRI, MI, Offset, UseGPRIdxMode, true)) {
1729     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1730     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1731
1732     if (UseGPRIdxMode) {
1733       // TODO: Look at the uses to avoid the copy. This may require rescheduling
1734       // to avoid interfering with other uses, so probably requires a new
1735       // optimization pass.
1736       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Dst)
1737         .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1738         .addReg(SrcReg, RegState::Implicit)
1739         .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1740       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1741     } else {
1742       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOVRELS_B32_e32), Dst)
1743         .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1744         .addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
1745     }
1746
1747     MI.eraseFromParent();
1748
1749     return &MBB;
1750   }
1751
1752   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1753   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1754
1755   unsigned PhiReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
1756   unsigned InitReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
1757
1758   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), InitReg);
1759
1760   if (UseGPRIdxMode) {
1761     MachineInstr *SetOn = BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1762       .addImm(0) // Reset inside loop.
1763       .addImm(VGPRIndexMode::SRC0_ENABLE);
1764     SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1765
1766     // Disable again after the loop.
1767     BuildMI(MBB, std::next(I), DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1768   }
1769
1770   auto InsPt = loadM0FromVGPR(TII, MBB, MI, InitReg, PhiReg, Offset, UseGPRIdxMode);
1771   MachineBasicBlock *LoopBB = InsPt->getParent();
1772
1773   if (UseGPRIdxMode) {
1774     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Dst)
1775       .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1776       .addReg(SrcReg, RegState::Implicit)
1777       .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1778   } else {
1779     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOVRELS_B32_e32), Dst)
1780       .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1781       .addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
1782   }
1783
1784   MI.eraseFromParent();
1785
1786   return LoopBB;
1787 }
1788
1789 static unsigned getMOVRELDPseudo(const TargetRegisterClass *VecRC) {
1790   switch (VecRC->getSize()) {
1791   case 4:
1792     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V1;
1793   case 8:
1794     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V2;
1795   case 16:
1796     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V4;
1797   case 32:
1798     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V8;
1799   case 64:
1800     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V16;
1801   default:
1802     llvm_unreachable("unsupported size for MOVRELD pseudos");
1803   }
1804 }
1805
1806 static MachineBasicBlock *emitIndirectDst(MachineInstr &MI,
1807                                           MachineBasicBlock &MBB,
1808                                           const SISubtarget &ST) {
1809   const SIInstrInfo *TII = ST.getInstrInfo();
1810   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1811   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1812   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1813
1814   unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
1815   const MachineOperand *SrcVec = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::src);
1816   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1817   const MachineOperand *Val = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::val);
1818   int Offset = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::offset)->getImm();
1819   const TargetRegisterClass *VecRC = MRI.getRegClass(SrcVec->getReg());
1820
1821   // This can be an immediate, but will be folded later.
1822   assert(Val->getReg());
1823
1824   unsigned SubReg;
1825   std::tie(SubReg, Offset) = computeIndirectRegAndOffset(TRI, VecRC,
1826                                                          SrcVec->getReg(),
1827                                                          Offset);
1828   bool UseGPRIdxMode = ST.useVGPRIndexMode(EnableVGPRIndexMode);
1829
1830   if (Idx->getReg() == AMDGPU::NoRegister) {
1831     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1832     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1833
1834     assert(Offset == 0);
1835
1836     BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dst)
1837         .add(*SrcVec)
1838         .add(*Val)
1839         .addImm(SubReg);
1840
1841     MI.eraseFromParent();
1842     return &MBB;
1843   }
1844
1845   if (setM0ToIndexFromSGPR(TII, MRI, MI, Offset, UseGPRIdxMode, false)) {
1846     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1847     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1848
1849     if (UseGPRIdxMode) {
1850       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_indirect))
1851           .addReg(SrcVec->getReg(), RegState::Undef, SubReg) // vdst
1852           .add(*Val)
1853           .addReg(Dst, RegState::ImplicitDefine)
1854           .addReg(SrcVec->getReg(), RegState::Implicit)
1855           .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1856
1857       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1858     } else {
1859       const MCInstrDesc &MovRelDesc = TII->get(getMOVRELDPseudo(VecRC));
1860
1861       BuildMI(MBB, I, DL, MovRelDesc)
1862           .addReg(Dst, RegState::Define)
1863           .addReg(SrcVec->getReg())
1864           .add(*Val)
1865           .addImm(SubReg - AMDGPU::sub0);
1866     }
1867
1868     MI.eraseFromParent();
1869     return &MBB;
1870   }
1871
1872   if (Val->isReg())
1873     MRI.clearKillFlags(Val->getReg());
1874
1875   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1876
1877   if (UseGPRIdxMode) {
1878     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1879
1880     MachineInstr *SetOn = BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1881       .addImm(0) // Reset inside loop.
1882       .addImm(VGPRIndexMode::DST_ENABLE);
1883     SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1884
1885     // Disable again after the loop.
1886     BuildMI(MBB, std::next(I), DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1887   }
1888
1889   unsigned PhiReg = MRI.createVirtualRegister(VecRC);
1890
1891   auto InsPt = loadM0FromVGPR(TII, MBB, MI, SrcVec->getReg(), PhiReg,
1892                               Offset, UseGPRIdxMode);
1893   MachineBasicBlock *LoopBB = InsPt->getParent();
1894
1895   if (UseGPRIdxMode) {
1896     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_indirect))
1897         .addReg(PhiReg, RegState::Undef, SubReg) // vdst
1898         .add(*Val)                               // src0
1899         .addReg(Dst, RegState::ImplicitDefine)
1900         .addReg(PhiReg, RegState::Implicit)
1901         .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1902   } else {
1903     const MCInstrDesc &MovRelDesc = TII->get(getMOVRELDPseudo(VecRC));
1904
1905     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, MovRelDesc)
1906         .addReg(Dst, RegState::Define)
1907         .addReg(PhiReg)
1908         .add(*Val)
1909         .addImm(SubReg - AMDGPU::sub0);
1910   }
1911
1912   MI.eraseFromParent();
1913
1914   return LoopBB;
1915 }
1916
1917 MachineBasicBlock *SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
1918   MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *BB) const {
1919
1920   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
1921   MachineFunction *MF = BB->getParent();
1922   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1923
1924   if (TII->isMIMG(MI)) {
1925       if (!MI.memoperands_empty())
1926         return BB;
1927     // Add a memoperand for mimg instructions so that they aren't assumed to
1928     // be ordered memory instuctions.
1929
1930     MachinePointerInfo PtrInfo(MFI->getImagePSV());
1931     MachineMemOperand::Flags Flags = MachineMemOperand::MODereferenceable;
1932     if (MI.mayStore())
1933       Flags |= MachineMemOperand::MOStore;
1934
1935     if (MI.mayLoad())
1936       Flags |= MachineMemOperand::MOLoad;
1937
1938     auto MMO = MF->getMachineMemOperand(PtrInfo, Flags, 0, 0);
1939     MI.addMemOperand(*MF, MMO);
1940     return BB;
1941   }
1942
1943   switch (MI.getOpcode()) {
1944   case AMDGPU::S_TRAP_PSEUDO: {
1945     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1946     const int TrapType = MI.getOperand(0).getImm();
1947
1948     if (Subtarget->getTrapHandlerAbi() == SISubtarget::TrapHandlerAbiHsa &&
1949         Subtarget->isTrapHandlerEnabled()) {
1950
1951       MachineFunction *MF = BB->getParent();
1952       SIMachineFunctionInfo *Info = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1953       unsigned UserSGPR = Info->getQueuePtrUserSGPR();
1954       assert(UserSGPR != AMDGPU::NoRegister);
1955
1956       if (!BB->isLiveIn(UserSGPR))
1957         BB->addLiveIn(UserSGPR);
1958
1959       BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::COPY), AMDGPU::SGPR0_SGPR1)
1960         .addReg(UserSGPR);
1961       BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_TRAP))
1962         .addImm(TrapType)
1963         .addReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, RegState::Implicit);
1964     } else {
1965       switch (TrapType) {
1966       case SISubtarget::TrapIDLLVMTrap:
1967         BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_ENDPGM));
1968         break;
1969       case SISubtarget::TrapIDLLVMDebugTrap: {
1970         DiagnosticInfoUnsupported NoTrap(*MF->getFunction(),
1971                                          "debugtrap handler not supported",
1972                                          DL,
1973                                          DS_Warning);
1974         LLVMContext &C = MF->getFunction()->getContext();
1975         C.diagnose(NoTrap);
1976         BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_NOP))
1977           .addImm(0);
1978         break;
1979       }
1980       default:
1981         llvm_unreachable("unsupported trap handler type!");
1982       }
1983     }
1984
1985     MI.eraseFromParent();
1986     return BB;
1987   }
1988   case AMDGPU::SI_INIT_M0:
1989     BuildMI(*BB, MI.getIterator(), MI.getDebugLoc(),
1990             TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1991         .add(MI.getOperand(0));
1992     MI.eraseFromParent();
1993     return BB;
1994
1995   case AMDGPU::GET_GROUPSTATICSIZE: {
1996     DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
1997     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32))
1998         .add(MI.getOperand(0))
1999         .addImm(MFI->getLDSSize());
2000     MI.eraseFromParent();
2001     return BB;
2002   }
2003   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V1:
2004   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V2:
2005   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V4:
2006   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V8:
2007   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V16:
2008     return emitIndirectSrc(MI, *BB, *getSubtarget());
2009   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V1:
2010   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V2:
2011   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V4:
2012   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V8:
2013   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V16:
2014     return emitIndirectDst(MI, *BB, *getSubtarget());
2015   case AMDGPU::SI_KILL:
2016     return splitKillBlock(MI, BB);
2017   case AMDGPU::V_CNDMASK_B64_PSEUDO: {
2018     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
2019
2020     unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
2021     unsigned Src0 = MI.getOperand(1).getReg();
2022     unsigned Src1 = MI.getOperand(2).getReg();
2023     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
2024     unsigned SrcCond = MI.getOperand(3).getReg();
2025
2026     unsigned DstLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2027     unsigned DstHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2028
2029     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstLo)
2030       .addReg(Src0, 0, AMDGPU::sub0)
2031       .addReg(Src1, 0, AMDGPU::sub0)
2032       .addReg(SrcCond);
2033     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstHi)
2034       .addReg(Src0, 0, AMDGPU::sub1)
2035       .addReg(Src1, 0, AMDGPU::sub1)
2036       .addReg(SrcCond);
2037
2038     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), Dst)
2039       .addReg(DstLo)
2040       .addImm(AMDGPU::sub0)
2041       .addReg(DstHi)
2042       .addImm(AMDGPU::sub1);
2043     MI.eraseFromParent();
2044     return BB;
2045   }
2046   case AMDGPU::SI_BR_UNDEF: {
2047     const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
2048     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
2049     MachineInstr *Br = BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_CBRANCH_SCC1))
2050                            .add(MI.getOperand(0));
2051     Br->getOperand(1).setIsUndef(true); // read undef SCC
2052     MI.eraseFromParent();
2053     return BB;
2054   }
2055   default:
2056     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
2057   }
2058 }
2059
2060 bool SITargetLowering::enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
2061   // This currently forces unfolding various combinations of fsub into fma with
2062   // free fneg'd operands. As long as we have fast FMA (controlled by
2063   // isFMAFasterThanFMulAndFAdd), we should perform these.
2064
2065   // When fma is quarter rate, for f64 where add / sub are at best half rate,
2066   // most of these combines appear to be cycle neutral but save on instruction
2067   // count / code size.
2068   return true;
2069 }
2070
2071 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Ctx,
2072                                          EVT VT) const {
2073   if (!VT.isVector()) {
2074     return MVT::i1;
2075   }
2076   return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
2077 }
2078
2079 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT VT) const {
2080   // TODO: Should i16 be used always if legal? For now it would force VALU
2081   // shifts.
2082   return (VT == MVT::i16) ? MVT::i16 : MVT::i32;
2083 }
2084
2085 // Answering this is somewhat tricky and depends on the specific device which
2086 // have different rates for fma or all f64 operations.
2087 //
2088 // v_fma_f64 and v_mul_f64 always take the same number of cycles as each other
2089 // regardless of which device (although the number of cycles differs between
2090 // devices), so it is always profitable for f64.
2091 //
2092 // v_fma_f32 takes 4 or 16 cycles depending on the device, so it is profitable
2093 // only on full rate devices. Normally, we should prefer selecting v_mad_f32
2094 // which we can always do even without fused FP ops since it returns the same
2095 // result as the separate operations and since it is always full
2096 // rate. Therefore, we lie and report that it is not faster for f32. v_mad_f32
2097 // however does not support denormals, so we do report fma as faster if we have
2098 // a fast fma device and require denormals.
2099 //
2100 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
2101   VT = VT.getScalarType();
2102
2103   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2104   case MVT::f32:
2105     // This is as fast on some subtargets. However, we always have full rate f32
2106     // mad available which returns the same result as the separate operations
2107     // which we should prefer over fma. We can't use this if we want to support
2108     // denormals, so only report this in these cases.
2109     return Subtarget->hasFP32Denormals() && Subtarget->hasFastFMAF32();
2110   case MVT::f64:
2111     return true;
2112   case MVT::f16:
2113     return Subtarget->has16BitInsts() && Subtarget->hasFP16Denormals();
2114   default:
2115     break;
2116   }
2117
2118   return false;
2119 }
2120
2121 //===----------------------------------------------------------------------===//
2122 // Custom DAG Lowering Operations
2123 //===----------------------------------------------------------------------===//
2124
2125 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2126   switch (Op.getOpcode()) {
2127   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
2128   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
2129   case ISD::LOAD: {
2130     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
2131     assert((!Result.getNode() ||
2132             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
2133            "Load should return a value and a chain");
2134     return Result;
2135   }
2136
2137   case ISD::FSIN:
2138   case ISD::FCOS:
2139     return LowerTrig(Op, DAG);
2140   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
2141   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
2142   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP: return LowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
2143   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
2144   case ISD::GlobalAddress: {
2145     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2146     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2147     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
2148   }
2149   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
2150   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: return LowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
2151   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
2152   case ISD::ADDRSPACECAST: return lowerADDRSPACECAST(Op, DAG);
2153   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
2154     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
2155   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
2156     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
2157   case ISD::FP_ROUND:
2158     return lowerFP_ROUND(Op, DAG);
2159   }
2160   return SDValue();
2161 }
2162
2163 void SITargetLowering::ReplaceNodeResults(SDNode *N,
2164                                           SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
2165                                           SelectionDAG &DAG) const {
2166   switch (N->getOpcode()) {
2167   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT: {
2168     if (SDValue Res = lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue(N, 0), DAG))
2169       Results.push_back(Res);
2170     return;
2171   }
2172   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: {
2173     if (SDValue Res = lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue(N, 0), DAG))
2174       Results.push_back(Res);
2175     return;
2176   }
2177   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
2178     unsigned IID = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(0))->getZExtValue();
2179     switch (IID) {
2180     case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
2181       SDValue Src0 = N->getOperand(1);
2182       SDValue Src1 = N->getOperand(2);
2183       SDLoc SL(N);
2184       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32, SL, MVT::i32,
2185                                 Src0, Src1);
2186
2187       Results.push_back(DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2f16, Cvt));
2188       return;
2189     }
2190     default:
2191       break;
2192     }
2193   }
2194   default:
2195     break;
2196   }
2197 }
2198
2199 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
2200 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
2201
2202   SDNode *Parent = Value.getNode();
2203   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
2204        I != E; ++I) {
2205
2206     if (I.getUse().get() != Value)
2207       continue;
2208
2209     if (I->getOpcode() == Opcode)
2210       return *I;
2211   }
2212   return nullptr;
2213 }
2214
2215 unsigned SITargetLowering::isCFIntrinsic(const SDNode *Intr) const {
2216   if (Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN) {
2217     switch (cast<ConstantSDNode>(Intr->getOperand(1))->getZExtValue()) {
2218     case Intrinsic::amdgcn_if:
2219       return AMDGPUISD::IF;
2220     case Intrinsic::amdgcn_else:
2221       return AMDGPUISD::ELSE;
2222     case Intrinsic::amdgcn_loop:
2223       return AMDGPUISD::LOOP;
2224     case Intrinsic::amdgcn_end_cf:
2225       llvm_unreachable("should not occur");
2226     default:
2227       return 0;
2228     }
2229   }
2230
2231   // break, if_break, else_break are all only used as inputs to loop, not
2232   // directly as branch conditions.
2233   return 0;
2234 }
2235
2236 void SITargetLowering::createDebuggerPrologueStackObjects(
2237     MachineFunction &MF) const {
2238   // Create stack objects that are used for emitting debugger prologue.
2239   //
2240   // Debugger prologue writes work group IDs and work item IDs to scratch memory
2241   // at fixed location in the following format:
2242   //   offset 0:  work group ID x
2243   //   offset 4:  work group ID y
2244   //   offset 8:  work group ID z
2245   //   offset 16: work item ID x
2246   //   offset 20: work item ID y
2247   //   offset 24: work item ID z
2248   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2249   int ObjectIdx = 0;
2250
2251   // For each dimension:
2252   for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
2253     // Create fixed stack object for work group ID.
2254     ObjectIdx = MF.getFrameInfo().CreateFixedObject(4, i * 4, true);
2255     Info->setDebuggerWorkGroupIDStackObjectIndex(i, ObjectIdx);
2256     // Create fixed stack object for work item ID.
2257     ObjectIdx = MF.getFrameInfo().CreateFixedObject(4, i * 4 + 16, true);
2258     Info->setDebuggerWorkItemIDStackObjectIndex(i, ObjectIdx);
2259   }
2260 }
2261
2262 bool SITargetLowering::shouldEmitFixup(const GlobalValue *GV) const {
2263   const Triple &TT = getTargetMachine().getTargetTriple();
2264   return GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS &&
2265          AMDGPU::shouldEmitConstantsToTextSection(TT);
2266 }
2267
2268 bool SITargetLowering::shouldEmitGOTReloc(const GlobalValue *GV) const {
2269   return (GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
2270               GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) &&
2271          !shouldEmitFixup(GV) &&
2272          !getTargetMachine().shouldAssumeDSOLocal(*GV->getParent(), GV);
2273 }
2274
2275 bool SITargetLowering::shouldEmitPCReloc(const GlobalValue *GV) const {
2276   return !shouldEmitFixup(GV) && !shouldEmitGOTReloc(GV);
2277 }
2278
2279 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
2280 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
2281 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
2282                                       SelectionDAG &DAG) const {
2283   SDLoc DL(BRCOND);
2284
2285   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
2286   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
2287   SDNode *BR = nullptr;
2288   SDNode *SetCC = nullptr;
2289
2290   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
2291     // As long as we negate the condition everything is fine
2292     SetCC = Intr;
2293     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
2294
2295   } else {
2296     // Get the target from BR if we don't negate the condition
2297     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
2298     Target = BR->getOperand(1);
2299   }
2300
2301   // FIXME: This changes the types of the intrinsics instead of introducing new
2302   // nodes with the correct types.
2303   // e.g. llvm.amdgcn.loop
2304
2305   // eg: i1,ch = llvm.amdgcn.loop t0, TargetConstant:i32<6271>, t3
2306   // =>     t9: ch = llvm.amdgcn.loop t0, TargetConstant:i32<6271>, t3, BasicBlock:ch<bb1 0x7fee5286d088>
2307
2308   unsigned CFNode = isCFIntrinsic(Intr);
2309   if (CFNode == 0) {
2310     // This is a uniform branch so we don't need to legalize.
2311     return BRCOND;
2312   }
2313
2314   bool HaveChain = Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_VOID ||
2315                    Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN;
2316
2317   assert(!SetCC ||
2318         (SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1 &&
2319          cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
2320                                                              ISD::SETNE));
2321
2322   // operands of the new intrinsic call
2323   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
2324   if (HaveChain)
2325     Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
2326
2327   Ops.append(Intr->op_begin() + (HaveChain ?  2 : 1), Intr->op_end());
2328   Ops.push_back(Target);
2329
2330   ArrayRef<EVT> Res(Intr->value_begin() + 1, Intr->value_end());
2331
2332   // build the new intrinsic call
2333   SDNode *Result = DAG.getNode(CFNode, DL, DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
2334
2335   if (!HaveChain) {
2336     SDValue Ops[] =  {
2337       SDValue(Result, 0),
2338       BRCOND.getOperand(0)
2339     };
2340
2341     Result = DAG.getMergeValues(Ops, DL).getNode();
2342   }
2343
2344   if (BR) {
2345     // Give the branch instruction our target
2346     SDValue Ops[] = {
2347       BR->getOperand(0),
2348       BRCOND.getOperand(2)
2349     };
2350     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
2351     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
2352     BR = NewBR.getNode();
2353   }
2354
2355   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
2356
2357   // Copy the intrinsic results to registers
2358   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
2359     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
2360     if (!CopyToReg)
2361       continue;
2362
2363     Chain = DAG.getCopyToReg(
2364       Chain, DL,
2365       CopyToReg->getOperand(1),
2366       SDValue(Result, i - 1),
2367       SDValue());
2368
2369     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
2370   }
2371
2372   // Remove the old intrinsic from the chain
2373   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
2374     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
2375     Intr->getOperand(0));
2376
2377   return Chain;
2378 }
2379
2380 SDValue SITargetLowering::getFPExtOrFPTrunc(SelectionDAG &DAG,
2381                                             SDValue Op,
2382                                             const SDLoc &DL,
2383                                             EVT VT) const {
2384   return Op.getValueType().bitsLE(VT) ?
2385       DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DL, VT, Op) :
2386       DAG.getNode(ISD::FTRUNC, DL, VT, Op);
2387 }
2388
2389 SDValue SITargetLowering::lowerFP_ROUND(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2390   assert(Op.getValueType() == MVT::f16 &&
2391          "Do not know how to custom lower FP_ROUND for non-f16 type");
2392
2393   SDValue Src = Op.getOperand(0);
2394   EVT SrcVT = Src.getValueType();
2395   if (SrcVT != MVT::f64)
2396     return Op;
2397
2398   SDLoc DL(Op);
2399
2400   SDValue FpToFp16 = DAG.getNode(ISD::FP_TO_FP16, DL, MVT::i32, Src);
2401   SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i16, FpToFp16);
2402   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f16, Trunc);;
2403 }
2404
2405 SDValue SITargetLowering::getSegmentAperture(unsigned AS, const SDLoc &DL,
2406                                              SelectionDAG &DAG) const {
2407   // FIXME: Use inline constants (src_{shared, private}_base) instead.
2408   if (Subtarget->hasApertureRegs()) {
2409     unsigned Offset = AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ?
2410         AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SRC_SHARED_BASE :
2411         AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SRC_PRIVATE_BASE;
2412     unsigned WidthM1 = AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ?
2413         AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SRC_SHARED_BASE :
2414         AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SRC_PRIVATE_BASE;
2415     unsigned Encoding =
2416         AMDGPU::Hwreg::ID_MEM_BASES << AMDGPU::Hwreg::ID_SHIFT_ |
2417         Offset << AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SHIFT_ |
2418         WidthM1 << AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SHIFT_;
2419
2420     SDValue EncodingImm = DAG.getTargetConstant(Encoding, DL, MVT::i16);
2421     SDValue ApertureReg = SDValue(
2422         DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_GETREG_B32, DL, MVT::i32, EncodingImm), 0);
2423     SDValue ShiftAmount = DAG.getTargetConstant(WidthM1 + 1, DL, MVT::i32);
2424     return DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32, ApertureReg, ShiftAmount);
2425   }
2426
2427   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2428   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2429   unsigned UserSGPR = Info->getQueuePtrUserSGPR();
2430   assert(UserSGPR != AMDGPU::NoRegister);
2431
2432   SDValue QueuePtr = CreateLiveInRegister(
2433     DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, UserSGPR, MVT::i64);
2434
2435   // Offset into amd_queue_t for group_segment_aperture_base_hi /
2436   // private_segment_aperture_base_hi.
2437   uint32_t StructOffset = (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) ? 0x40 : 0x44;
2438
2439   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, QueuePtr,
2440                             DAG.getConstant(StructOffset, DL, MVT::i64));
2441
2442   // TODO: Use custom target PseudoSourceValue.
2443   // TODO: We should use the value from the IR intrinsic call, but it might not
2444   // be available and how do we get it?
2445   Value *V = UndefValue::get(PointerType::get(Type::getInt8Ty(*DAG.getContext()),
2446                                               AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS));
2447
2448   MachinePointerInfo PtrInfo(V, StructOffset);
2449   return DAG.getLoad(MVT::i32, DL, QueuePtr.getValue(1), Ptr, PtrInfo,
2450                      MinAlign(64, StructOffset),
2451                      MachineMemOperand::MODereferenceable |
2452                          MachineMemOperand::MOInvariant);
2453 }
2454
2455 SDValue SITargetLowering::lowerADDRSPACECAST(SDValue Op,
2456                                              SelectionDAG &DAG) const {
2457   SDLoc SL(Op);
2458   const AddrSpaceCastSDNode *ASC = cast<AddrSpaceCastSDNode>(Op);
2459
2460   SDValue Src = ASC->getOperand(0);
2461   SDValue FlatNullPtr = DAG.getConstant(0, SL, MVT::i64);
2462
2463   const AMDGPUTargetMachine &TM =
2464     static_cast<const AMDGPUTargetMachine &>(getTargetMachine());
2465
2466   // flat -> local/private
2467   if (ASC->getSrcAddressSpace() == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
2468     unsigned DestAS = ASC->getDestAddressSpace();
2469
2470     if (DestAS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
2471         DestAS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
2472       unsigned NullVal = TM.getNullPointerValue(DestAS);
2473       SDValue SegmentNullPtr = DAG.getConstant(NullVal, SL, MVT::i32);
2474       SDValue NonNull = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, Src, FlatNullPtr, ISD::SETNE);
2475       SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i32, Src);
2476
2477       return DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::i32,
2478                          NonNull, Ptr, SegmentNullPtr);
2479     }
2480   }
2481
2482   // local/private -> flat
2483   if (ASC->getDestAddressSpace() == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
2484     unsigned SrcAS = ASC->getSrcAddressSpace();
2485
2486     if (SrcAS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
2487         SrcAS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
2488       unsigned NullVal = TM.getNullPointerValue(SrcAS);
2489       SDValue SegmentNullPtr = DAG.getConstant(NullVal, SL, MVT::i32);
2490
2491       SDValue NonNull
2492         = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, Src, SegmentNullPtr, ISD::SETNE);
2493
2494       SDValue Aperture = getSegmentAperture(ASC->getSrcAddressSpace(), SL, DAG);
2495       SDValue CvtPtr
2496         = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SL, MVT::v2i32, Src, Aperture);
2497
2498       return DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::i64, NonNull,
2499                          DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i64, CvtPtr),
2500                          FlatNullPtr);
2501     }
2502   }
2503
2504   // global <-> flat are no-ops and never emitted.
2505
2506   const MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2507   DiagnosticInfoUnsupported InvalidAddrSpaceCast(
2508     *MF.getFunction(), "invalid addrspacecast", SL.getDebugLoc());
2509   DAG.getContext()->diagnose(InvalidAddrSpaceCast);
2510
2511   return DAG.getUNDEF(ASC->getValueType(0));
2512 }
2513
2514 SDValue SITargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
2515                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2516   SDValue Idx = Op.getOperand(2);
2517   if (isa<ConstantSDNode>(Idx))
2518     return SDValue();
2519
2520   // Avoid stack access for dynamic indexing.
2521   SDLoc SL(Op);
2522   SDValue Vec = Op.getOperand(0);
2523   SDValue Val = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i16, Op.getOperand(1));
2524
2525   // v_bfi_b32 (v_bfm_b32 16, (shl idx, 16)), val, vec
2526   SDValue ExtVal = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SL, MVT::i32, Val);
2527
2528   // Convert vector index to bit-index.
2529   SDValue ScaledIdx = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32, Idx,
2530                                   DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32));
2531
2532   SDValue BCVec = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2533
2534   SDValue BFM = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32,
2535                             DAG.getConstant(0xffff, SL, MVT::i32),
2536                             ScaledIdx);
2537
2538   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::AND, SL, MVT::i32, BFM, ExtVal);
2539   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::AND, SL, MVT::i32,
2540                             DAG.getNOT(SL, BFM, MVT::i32), BCVec);
2541
2542   SDValue BFI = DAG.getNode(ISD::OR, SL, MVT::i32, LHS, RHS);
2543   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, Op.getValueType(), BFI);
2544 }
2545
2546 SDValue SITargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
2547                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2548   SDLoc SL(Op);
2549
2550   EVT ResultVT = Op.getValueType();
2551   SDValue Vec = Op.getOperand(0);
2552   SDValue Idx = Op.getOperand(1);
2553
2554   if (const ConstantSDNode *CIdx = dyn_cast<ConstantSDNode>(Idx)) {
2555     SDValue Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2556
2557     if (CIdx->getZExtValue() == 1) {
2558       Result = DAG.getNode(ISD::SRL, SL, MVT::i32, Result,
2559                            DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32));
2560     } else {
2561       assert(CIdx->getZExtValue() == 0);
2562     }
2563
2564     if (ResultVT.bitsLT(MVT::i32))
2565       Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i16, Result);
2566     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, ResultVT, Result);
2567   }
2568
2569   SDValue Sixteen = DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32);
2570
2571   // Convert vector index to bit-index.
2572   SDValue ScaledIdx = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32, Idx, Sixteen);
2573
2574   SDValue BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2575   SDValue Elt = DAG.getNode(ISD::SRL, SL, MVT::i32, BC, ScaledIdx);
2576
2577   SDValue Result = Elt;
2578   if (ResultVT.bitsLT(MVT::i32))
2579     Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i16, Result);
2580
2581   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, ResultVT, Result);
2582 }
2583
2584 bool
2585 SITargetLowering::isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const {
2586   // We can fold offsets for anything that doesn't require a GOT relocation.
2587   return (GA->getAddressSpace() == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
2588               GA->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) &&
2589          !shouldEmitGOTReloc(GA->getGlobal());
2590 }
2591
2592 static SDValue
2593 buildPCRelGlobalAddress(SelectionDAG &DAG, const GlobalValue *GV,
2594                         const SDLoc &DL, unsigned Offset, EVT PtrVT,
2595                         unsigned GAFlags = SIInstrInfo::MO_NONE) {
2596   // In order to support pc-relative addressing, the PC_ADD_REL_OFFSET SDNode is
2597   // lowered to the following code sequence:
2598   //
2599   // For constant address space:
2600   //   s_getpc_b64 s[0:1]
2601   //   s_add_u32 s0, s0, $symbol
2602   //   s_addc_u32 s1, s1, 0
2603   //
2604   //   s_getpc_b64 returns the address of the s_add_u32 instruction and then
2605   //   a fixup or relocation is emitted to replace $symbol with a literal
2606   //   constant, which is a pc-relative offset from the encoding of the $symbol
2607   //   operand to the global variable.
2608   //
2609   // For global address space:
2610   //   s_getpc_b64 s[0:1]
2611   //   s_add_u32 s0, s0, $symbol@{gotpc}rel32@lo
2612   //   s_addc_u32 s1, s1, $symbol@{gotpc}rel32@hi
2613   //
2614   //   s_getpc_b64 returns the address of the s_add_u32 instruction and then
2615   //   fixups or relocations are emitted to replace $symbol@*@lo and
2616   //   $symbol@*@hi with lower 32 bits and higher 32 bits of a literal constant,
2617   //   which is a 64-bit pc-relative offset from the encoding of the $symbol
2618   //   operand to the global variable.
2619   //
2620   // What we want here is an offset from the value returned by s_getpc
2621   // (which is the address of the s_add_u32 instruction) to the global
2622   // variable, but since the encoding of $symbol starts 4 bytes after the start
2623   // of the s_add_u32 instruction, we end up with an offset that is 4 bytes too
2624   // small. This requires us to add 4 to the global variable offset in order to
2625   // compute the correct address.
2626   SDValue PtrLo = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32, Offset + 4,
2627                                              GAFlags);
2628   SDValue PtrHi = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32, Offset + 4,
2629                                              GAFlags == SIInstrInfo::MO_NONE ?
2630                                              GAFlags : GAFlags + 1);
2631   return DAG.getNode(AMDGPUISD::PC_ADD_REL_OFFSET, DL, PtrVT, PtrLo, PtrHi);
2632 }
2633
2634 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
2635                                              SDValue Op,
2636                                              SelectionDAG &DAG) const {
2637   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
2638
2639   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS &&
2640       GSD->getAddressSpace() != AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS)
2641     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
2642
2643   SDLoc DL(GSD);
2644   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
2645   EVT PtrVT = Op.getValueType();
2646
2647   if (shouldEmitFixup(GV))
2648     return buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, GSD->getOffset(), PtrVT);
2649   else if (shouldEmitPCReloc(GV))
2650     return buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, GSD->getOffset(), PtrVT,
2651                                    SIInstrInfo::MO_REL32);
2652
2653   SDValue GOTAddr = buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, 0, PtrVT,
2654                                             SIInstrInfo::MO_GOTPCREL32);
2655
2656   Type *Ty = PtrVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
2657   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
2658   const DataLayout &DataLayout = DAG.getDataLayout();
2659   unsigned Align = DataLayout.getABITypeAlignment(PtrTy);
2660   // FIXME: Use a PseudoSourceValue once those can be assigned an address space.
2661   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
2662
2663   return DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), GOTAddr, PtrInfo, Align,
2664                      MachineMemOperand::MODereferenceable |
2665                          MachineMemOperand::MOInvariant);
2666 }
2667
2668 SDValue SITargetLowering::copyToM0(SelectionDAG &DAG, SDValue Chain,
2669                                    const SDLoc &DL, SDValue V) const {
2670   // We can't use S_MOV_B32 directly, because there is no way to specify m0 as
2671   // the destination register.
2672   //
2673   // We can't use CopyToReg, because MachineCSE won't combine COPY instructions,
2674   // so we will end up with redundant moves to m0.
2675   //
2676   // We use a pseudo to ensure we emit s_mov_b32 with m0 as the direct result.
2677
2678   // A Null SDValue creates a glue result.
2679   SDNode *M0 = DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_INIT_M0, DL, MVT::Other, MVT::Glue,
2680                                   V, Chain);
2681   return SDValue(M0, 0);
2682 }
2683
2684 SDValue SITargetLowering::lowerImplicitZextParam(SelectionDAG &DAG,
2685                                                  SDValue Op,
2686                                                  MVT VT,
2687                                                  unsigned Offset) const {
2688   SDLoc SL(Op);
2689   SDValue Param = lowerKernargMemParameter(DAG, MVT::i32, MVT::i32, SL,
2690                                            DAG.getEntryNode(), Offset, false);
2691   // The local size values will have the hi 16-bits as zero.
2692   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, Param,
2693                      DAG.getValueType(VT));
2694 }
2695
2696 static SDValue emitNonHSAIntrinsicError(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2697                                         EVT VT) {
2698   DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(*DAG.getMachineFunction().getFunction(),
2699                                       "non-hsa intrinsic with hsa target",
2700                                       DL.getDebugLoc());
2701   DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2702   return DAG.getUNDEF(VT);
2703 }
2704
2705 static SDValue emitRemovedIntrinsicError(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2706                                          EVT VT) {
2707   DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(*DAG.getMachineFunction().getFunction(),
2708                                       "intrinsic not supported on subtarget",
2709                                       DL.getDebugLoc());
2710   DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2711   return DAG.getUNDEF(VT);
2712 }
2713
2714 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
2715                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2716   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2717   auto MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2718   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
2719
2720   EVT VT = Op.getValueType();
2721   SDLoc DL(Op);
2722   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2723
2724   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
2725
2726   switch (IntrinsicID) {
2727   case Intrinsic::amdgcn_implicit_buffer_ptr: {
2728     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_BUFFER);
2729     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2730   }
2731   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr:
2732   case Intrinsic::amdgcn_queue_ptr: {
2733     if (!Subtarget->isAmdCodeObjectV2(MF)) {
2734       DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(
2735           *MF.getFunction(), "unsupported hsa intrinsic without hsa target",
2736           DL.getDebugLoc());
2737       DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2738       return DAG.getUNDEF(VT);
2739     }
2740
2741     auto Reg = IntrinsicID == Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr ?
2742       SIRegisterInfo::DISPATCH_PTR : SIRegisterInfo::QUEUE_PTR;
2743     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass,
2744                                 TRI->getPreloadedValue(MF, Reg), VT);
2745   }
2746   case Intrinsic::amdgcn_implicitarg_ptr: {
2747     unsigned offset = getImplicitParameterOffset(MFI, FIRST_IMPLICIT);
2748     return lowerKernArgParameterPtr(DAG, DL, DAG.getEntryNode(), offset);
2749   }
2750   case Intrinsic::amdgcn_kernarg_segment_ptr: {
2751     unsigned Reg
2752       = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
2753     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2754   }
2755   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_id: {
2756     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::DISPATCH_ID);
2757     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2758   }
2759   case Intrinsic::amdgcn_rcp:
2760     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, DL, VT, Op.getOperand(1));
2761   case Intrinsic::amdgcn_rsq:
2762     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, DL, VT, Op.getOperand(1));
2763   case Intrinsic::amdgcn_rsq_legacy:
2764     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2765       return emitRemovedIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2766
2767     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ_LEGACY, DL, VT, Op.getOperand(1));
2768   case Intrinsic::amdgcn_rcp_legacy:
2769     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2770       return emitRemovedIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2771     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP_LEGACY, DL, VT, Op.getOperand(1));
2772   case Intrinsic::amdgcn_rsq_clamp: {
2773     if (Subtarget->getGeneration() < SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2774       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ_CLAMP, DL, VT, Op.getOperand(1));
2775
2776     Type *Type = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
2777     APFloat Max = APFloat::getLargest(Type->getFltSemantics());
2778     APFloat Min = APFloat::getLargest(Type->getFltSemantics(), true);
2779
2780     SDValue Rsq = DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, DL, VT, Op.getOperand(1));
2781     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::FMINNUM, DL, VT, Rsq,
2782                               DAG.getConstantFP(Max, DL, VT));
2783     return DAG.getNode(ISD::FMAXNUM, DL, VT, Tmp,
2784                        DAG.getConstantFP(Min, DL, VT));
2785   }
2786   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
2787     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2788       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2789
2790     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2791                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
2792   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
2793     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2794       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2795
2796     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2797                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
2798   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
2799     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2800       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2801
2802     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2803                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
2804   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
2805     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2806       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2807
2808     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2809                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
2810   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
2811     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2812       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2813
2814     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2815                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
2816   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
2817     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2818       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2819
2820     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2821                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
2822   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
2823     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2824       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2825
2826     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2827                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X);
2828   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
2829     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2830       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2831
2832     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2833                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y);
2834   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
2835     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2836       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2837
2838     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2839                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z);
2840   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_x:
2841   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
2842     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2843       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_X), VT);
2844   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_y:
2845   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
2846     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2847       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Y), VT);
2848   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_z:
2849   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
2850     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2851       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Z), VT);
2852   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_x:
2853   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
2854     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2855       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X), VT);
2856   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_y:
2857   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
2858     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2859       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y), VT);
2860   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_z:
2861   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
2862     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2863       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z), VT);
2864   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
2865     SDValue Ops[] = {
2866       Op.getOperand(1),
2867       Op.getOperand(2)
2868     };
2869
2870     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
2871         MachinePointerInfo(),
2872         MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MODereferenceable |
2873             MachineMemOperand::MOInvariant,
2874         VT.getStoreSize(), 4);
2875     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
2876                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
2877   }
2878   case Intrinsic::amdgcn_fdiv_fast:
2879     return lowerFDIV_FAST(Op, DAG);
2880   case Intrinsic::amdgcn_interp_mov: {
2881     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(4));
2882     SDValue Glue = M0.getValue(1);
2883     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_MOV, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2884                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Glue);
2885   }
2886   case Intrinsic::amdgcn_interp_p1: {
2887     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(4));
2888     SDValue Glue = M0.getValue(1);
2889     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2890                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Glue);
2891   }
2892   case Intrinsic::amdgcn_interp_p2: {
2893     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(5));
2894     SDValue Glue = SDValue(M0.getNode(), 1);
2895     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2896                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Op.getOperand(4),
2897                        Glue);
2898   }
2899   case Intrinsic::amdgcn_sin:
2900     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, DL, VT, Op.getOperand(1));
2901
2902   case Intrinsic::amdgcn_cos:
2903     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, DL, VT, Op.getOperand(1));
2904
2905   case Intrinsic::amdgcn_log_clamp: {
2906     if (Subtarget->getGeneration() < SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2907       return SDValue();
2908
2909     DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(
2910       *MF.getFunction(), "intrinsic not supported on subtarget",
2911       DL.getDebugLoc());
2912       DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2913       return DAG.getUNDEF(VT);
2914   }
2915   case Intrinsic::amdgcn_ldexp:
2916     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LDEXP, DL, VT,
2917                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2918
2919   case Intrinsic::amdgcn_fract:
2920     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT, Op.getOperand(1));
2921
2922   case Intrinsic::amdgcn_class:
2923     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, VT,
2924                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2925   case Intrinsic::amdgcn_div_fmas:
2926     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, DL, VT,
2927                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3),
2928                        Op.getOperand(4));
2929
2930   case Intrinsic::amdgcn_div_fixup:
2931     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, DL, VT,
2932                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
2933
2934   case Intrinsic::amdgcn_trig_preop:
2935     return DAG.getNode(AMDGPUISD::TRIG_PREOP, DL, VT,
2936                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2937   case Intrinsic::amdgcn_div_scale: {
2938     // 3rd parameter required to be a constant.
2939     const ConstantSDNode *Param = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
2940     if (!Param)
2941       return DAG.getUNDEF(VT);
2942
2943     // Translate to the operands expected by the machine instruction. The
2944     // first parameter must be the same as the first instruction.
2945     SDValue Numerator = Op.getOperand(1);
2946     SDValue Denominator = Op.getOperand(2);
2947
2948     // Note this order is opposite of the machine instruction's operations,
2949     // which is s0.f = Quotient, s1.f = Denominator, s2.f = Numerator. The
2950     // intrinsic has the numerator as the first operand to match a normal
2951     // division operation.
2952
2953     SDValue Src0 = Param->isAllOnesValue() ? Numerator : Denominator;
2954
2955     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, DL, Op->getVTList(), Src0,
2956                        Denominator, Numerator);
2957   }
2958   case Intrinsic::amdgcn_icmp: {
2959     const auto *CD = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
2960     if (!CD)
2961       return DAG.getUNDEF(VT);
2962
2963     int CondCode = CD->getSExtValue();
2964     if (CondCode < ICmpInst::Predicate::FIRST_ICMP_PREDICATE ||
2965         CondCode > ICmpInst::Predicate::LAST_ICMP_PREDICATE)
2966       return DAG.getUNDEF(VT);
2967
2968     ICmpInst::Predicate IcInput = static_cast<ICmpInst::Predicate>(CondCode);
2969     ISD::CondCode CCOpcode = getICmpCondCode(IcInput);
2970     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SETCC, DL, VT, Op.getOperand(1),
2971                        Op.getOperand(2), DAG.getCondCode(CCOpcode));
2972   }
2973   case Intrinsic::amdgcn_fcmp: {
2974     const auto *CD = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
2975     if (!CD)
2976       return DAG.getUNDEF(VT);
2977
2978     int CondCode = CD->getSExtValue();
2979     if (CondCode < FCmpInst::Predicate::FIRST_FCMP_PREDICATE ||
2980         CondCode > FCmpInst::Predicate::LAST_FCMP_PREDICATE)
2981       return DAG.getUNDEF(VT);
2982
2983     FCmpInst::Predicate IcInput = static_cast<FCmpInst::Predicate>(CondCode);
2984     ISD::CondCode CCOpcode = getFCmpCondCode(IcInput);
2985     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SETCC, DL, VT, Op.getOperand(1),
2986                        Op.getOperand(2), DAG.getCondCode(CCOpcode));
2987   }
2988   case Intrinsic::amdgcn_fmed3:
2989     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMED3, DL, VT,
2990                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
2991   case Intrinsic::amdgcn_fmul_legacy:
2992     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMUL_LEGACY, DL, VT,
2993                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2994   case Intrinsic::amdgcn_sffbh:
2995     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FFBH_I32, DL, VT, Op.getOperand(1));
2996   case Intrinsic::amdgcn_sbfe:
2997     return DAG.getNode(AMDGPUISD::BFE_I32, DL, VT,
2998                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
2999   case Intrinsic::amdgcn_ubfe:
3000     return DAG.getNode(AMDGPUISD::BFE_U32, DL, VT,
3001                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3002   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
3003     // FIXME: Stop adding cast if v2f16 legal.
3004     EVT VT = Op.getValueType();
3005     SDValue Node = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32, DL, MVT::i32,
3006                                Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3007     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Node);
3008   }
3009   default:
3010     return Op;
3011   }
3012 }
3013
3014 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3015                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3016   unsigned IntrID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3017   SDLoc DL(Op);
3018   switch (IntrID) {
3019   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
3020   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
3021     MemSDNode *M = cast<MemSDNode>(Op);
3022     unsigned Opc = (IntrID == Intrinsic::amdgcn_atomic_inc) ?
3023       AMDGPUISD::ATOMIC_INC : AMDGPUISD::ATOMIC_DEC;
3024     SDValue Ops[] = {
3025       M->getOperand(0), // Chain
3026       M->getOperand(2), // Ptr
3027       M->getOperand(3)  // Value
3028     };
3029
3030     return DAG.getMemIntrinsicNode(Opc, SDLoc(Op), M->getVTList(), Ops,
3031                                    M->getMemoryVT(), M->getMemOperand());
3032   }
3033   case Intrinsic::amdgcn_buffer_load:
3034   case Intrinsic::amdgcn_buffer_load_format: {
3035     SDValue Ops[] = {
3036       Op.getOperand(0), // Chain
3037       Op.getOperand(2), // rsrc
3038       Op.getOperand(3), // vindex
3039       Op.getOperand(4), // offset
3040       Op.getOperand(5), // glc
3041       Op.getOperand(6)  // slc
3042     };
3043     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3044     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3045
3046     unsigned Opc = (IntrID == Intrinsic::amdgcn_buffer_load) ?
3047         AMDGPUISD::BUFFER_LOAD : AMDGPUISD::BUFFER_LOAD_FORMAT;
3048     EVT VT = Op.getValueType();
3049     EVT IntVT = VT.changeTypeToInteger();
3050
3051     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
3052       MachinePointerInfo(MFI->getBufferPSV()),
3053       MachineMemOperand::MOLoad,
3054       VT.getStoreSize(), VT.getStoreSize());
3055
3056     return DAG.getMemIntrinsicNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops, IntVT, MMO);
3057   }
3058   // Basic sample.
3059   case Intrinsic::amdgcn_image_sample:
3060   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cl:
3061   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d:
3062   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_cl:
3063   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_l:
3064   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b:
3065   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_cl:
3066   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_lz:
3067   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd:
3068   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_cl:
3069
3070   // Sample with comparison.
3071   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c:
3072   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cl:
3073   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d:
3074   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_cl:
3075   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_l:
3076   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b:
3077   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_cl:
3078   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_lz:
3079   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd:
3080   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_cl:
3081
3082   // Sample with offsets.
3083   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_o:
3084   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cl_o:
3085   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_o:
3086   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_cl_o:
3087   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_l_o:
3088   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_o:
3089   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_cl_o:
3090   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_lz_o:
3091   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_o:
3092   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_cl_o:
3093
3094   // Sample with comparison and offsets.
3095   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_o:
3096   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cl_o:
3097   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_o:
3098   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_cl_o:
3099   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_l_o:
3100   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_o:
3101   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_cl_o:
3102   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_lz_o:
3103   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_o:
3104   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_cl_o:
3105
3106   case Intrinsic::amdgcn_image_getlod: {
3107     // Replace dmask with everything disabled with undef.
3108     const ConstantSDNode *DMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(5));
3109     if (!DMask || DMask->isNullValue()) {
3110       SDValue Undef = DAG.getUNDEF(Op.getValueType());
3111       return DAG.getMergeValues({ Undef, Op.getOperand(0) }, SDLoc(Op));
3112     }
3113
3114     return SDValue();
3115   }
3116   default:
3117     return SDValue();
3118   }
3119 }
3120
3121 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
3122                                               SelectionDAG &DAG) const {
3123   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3124   SDLoc DL(Op);
3125   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
3126   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3127
3128   switch (IntrinsicID) {
3129   case Intrinsic::amdgcn_exp: {
3130     const ConstantSDNode *Tgt = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2));
3131     const ConstantSDNode *En = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
3132     const ConstantSDNode *Done = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(8));
3133     const ConstantSDNode *VM = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(9));
3134
3135     const SDValue Ops[] = {
3136       Chain,
3137       DAG.getTargetConstant(Tgt->getZExtValue(), DL, MVT::i8), // tgt
3138       DAG.getTargetConstant(En->getZExtValue(), DL, MVT::i8),  // en
3139       Op.getOperand(4), // src0
3140       Op.getOperand(5), // src1
3141       Op.getOperand(6), // src2
3142       Op.getOperand(7), // src3
3143       DAG.getTargetConstant(0, DL, MVT::i1), // compr
3144       DAG.getTargetConstant(VM->getZExtValue(), DL, MVT::i1)
3145     };
3146
3147     unsigned Opc = Done->isNullValue() ?
3148       AMDGPUISD::EXPORT : AMDGPUISD::EXPORT_DONE;
3149     return DAG.getNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops);
3150   }
3151   case Intrinsic::amdgcn_exp_compr: {
3152     const ConstantSDNode *Tgt = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2));
3153     const ConstantSDNode *En = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
3154     SDValue Src0 = Op.getOperand(4);
3155     SDValue Src1 = Op.getOperand(5);
3156     const ConstantSDNode *Done = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(6));
3157     const ConstantSDNode *VM = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(7));
3158
3159     SDValue Undef = DAG.getUNDEF(MVT::f32);
3160     const SDValue Ops[] = {
3161       Chain,
3162       DAG.getTargetConstant(Tgt->getZExtValue(), DL, MVT::i8), // tgt
3163       DAG.getTargetConstant(En->getZExtValue(), DL, MVT::i8),  // en
3164       DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f32, Src0),
3165       DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f32, Src1),
3166       Undef, // src2
3167       Undef, // src3
3168       DAG.getTargetConstant(1, DL, MVT::i1), // compr
3169       DAG.getTargetConstant(VM->getZExtValue(), DL, MVT::i1)
3170     };
3171
3172     unsigned Opc = Done->isNullValue() ?
3173       AMDGPUISD::EXPORT : AMDGPUISD::EXPORT_DONE;
3174     return DAG.getNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops);
3175   }
3176   case Intrinsic::amdgcn_s_sendmsg:
3177   case Intrinsic::amdgcn_s_sendmsghalt: {
3178     unsigned NodeOp = (IntrinsicID == Intrinsic::amdgcn_s_sendmsg) ?
3179       AMDGPUISD::SENDMSG : AMDGPUISD::SENDMSGHALT;
3180     Chain = copyToM0(DAG, Chain, DL, Op.getOperand(3));
3181     SDValue Glue = Chain.getValue(1);
3182     return DAG.getNode(NodeOp, DL, MVT::Other, Chain,
3183                        Op.getOperand(2), Glue);
3184   }
3185   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
3186     SDValue Ops[] = {
3187       Chain,
3188       Op.getOperand(2),
3189       Op.getOperand(3),
3190       Op.getOperand(4),
3191       Op.getOperand(5),
3192       Op.getOperand(6),
3193       Op.getOperand(7),
3194       Op.getOperand(8),
3195       Op.getOperand(9),
3196       Op.getOperand(10),
3197       Op.getOperand(11),
3198       Op.getOperand(12),
3199       Op.getOperand(13),
3200       Op.getOperand(14)
3201     };
3202
3203     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
3204
3205     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
3206       MachinePointerInfo(),
3207       MachineMemOperand::MOStore,
3208       VT.getStoreSize(), 4);
3209     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
3210                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
3211   }
3212   case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_kill: {
3213     SDValue Src = Op.getOperand(2);
3214     if (const ConstantFPSDNode *K = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Src)) {
3215       if (!K->isNegative())
3216         return Chain;
3217
3218       SDValue NegOne = DAG.getTargetConstant(FloatToBits(-1.0f), DL, MVT::i32);
3219       return DAG.getNode(AMDGPUISD::KILL, DL, MVT::Other, Chain, NegOne);
3220     }
3221
3222     SDValue Cast = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i32, Src);
3223     return DAG.getNode(AMDGPUISD::KILL, DL, MVT::Other, Chain, Cast);
3224   }
3225   case Intrinsic::amdgcn_s_barrier: {
3226     if (getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None) {
3227       const MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3228       const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
3229       unsigned WGSize = ST.getFlatWorkGroupSizes(*MF.getFunction()).second;
3230       if (WGSize <= ST.getWavefrontSize())
3231         return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::WAVE_BARRIER, DL, MVT::Other,
3232                                           Op.getOperand(0)), 0);
3233     }
3234     return SDValue();
3235   };
3236   default:
3237     return Op;
3238   }
3239 }
3240
3241 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3242   SDLoc DL(Op);
3243   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
3244   ISD::LoadExtType ExtType = Load->getExtensionType();
3245   EVT MemVT = Load->getMemoryVT();
3246
3247   if (ExtType == ISD::NON_EXTLOAD && MemVT.getSizeInBits() < 32) {
3248     // FIXME: Copied from PPC
3249     // First, load into 32 bits, then truncate to 1 bit.
3250
3251     SDValue Chain = Load->getChain();
3252     SDValue BasePtr = Load->getBasePtr();
3253     MachineMemOperand *MMO = Load->getMemOperand();
3254
3255     EVT RealMemVT = (MemVT == MVT::i1) ? MVT::i8 : MVT::i16;
3256
3257     SDValue NewLD = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DL, MVT::i32, Chain,
3258                                    BasePtr, RealMemVT, MMO);
3259
3260     SDValue Ops[] = {
3261       DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MemVT, NewLD),
3262       NewLD.getValue(1)
3263     };
3264
3265     return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3266   }
3267
3268   if (!MemVT.isVector())
3269     return SDValue();
3270
3271   assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
3272          "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
3273
3274   unsigned AS = Load->getAddressSpace();
3275   if (!allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), MemVT,
3276                           AS, Load->getAlignment())) {
3277     SDValue Ops[2];
3278     std::tie(Ops[0], Ops[1]) = expandUnalignedLoad(Load, DAG);
3279     return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3280   }
3281
3282   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3283   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3284   // If there is a possibilty that flat instruction access scratch memory
3285   // then we need to use the same legalization rules we use for private.
3286   if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
3287     AS = MFI->hasFlatScratchInit() ?
3288          AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS : AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS;
3289
3290   unsigned NumElements = MemVT.getVectorNumElements();
3291   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
3292     if (isMemOpUniform(Load))
3293       return SDValue();
3294     // Non-uniform loads will be selected to MUBUF instructions, so they
3295     // have the same legalization requirements as global and private
3296     // loads.
3297     //
3298   }
3299   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS || AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
3300     if (Subtarget->getScalarizeGlobalBehavior() && isMemOpUniform(Load) &&
3301                   isMemOpHasNoClobberedMemOperand(Load))
3302       return SDValue();
3303     // Non-uniform loads will be selected to MUBUF instructions, so they
3304     // have the same legalization requirements as global and private
3305     // loads.
3306     //
3307   }
3308   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS || AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
3309       AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
3310     if (NumElements > 4)
3311       return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3312     // v4 loads are supported for private and global memory.
3313     return SDValue();
3314   }
3315   if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3316     // Depending on the setting of the private_element_size field in the
3317     // resource descriptor, we can only make private accesses up to a certain
3318     // size.
3319     switch (Subtarget->getMaxPrivateElementSize()) {
3320     case 4:
3321       return scalarizeVectorLoad(Load, DAG);
3322     case 8:
3323       if (NumElements > 2)
3324         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3325       return SDValue();
3326     case 16:
3327       // Same as global/flat
3328       if (NumElements > 4)
3329         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3330       return SDValue();
3331     default:
3332       llvm_unreachable("unsupported private_element_size");
3333     }
3334   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) {
3335     if (NumElements > 2)
3336       return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3337
3338     if (NumElements == 2)
3339       return SDValue();
3340
3341     // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_read_b64.
3342     return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3343   }
3344   return SDValue();
3345 }
3346
3347 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3348   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
3349     return SDValue();
3350
3351   SDLoc DL(Op);
3352   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
3353
3354   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32);
3355   SDValue One = DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32);
3356
3357   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
3358   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
3359
3360   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
3361   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
3362
3363   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
3364
3365   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
3366   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
3367
3368   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
3369
3370   SDValue Res = DAG.getBuildVector(MVT::v2i32, DL, {Lo, Hi});
3371   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
3372 }
3373
3374 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
3375 // instructions.
3376 SDValue SITargetLowering::lowerFastUnsafeFDIV(SDValue Op,
3377                                               SelectionDAG &DAG) const {
3378   SDLoc SL(Op);
3379   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
3380   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
3381   EVT VT = Op.getValueType();
3382   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
3383
3384   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
3385     if (Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals()) ||
3386         VT == MVT::f16) {
3387       if (CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
3388         // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
3389         // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
3390         // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
3391         // use it as long as we aren't trying to use denormals.
3392         //
3393         // v_rcp_f16 and v_rsq_f16 DO support denormals.
3394
3395         // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
3396
3397         // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
3398         // error seems really high at 2^29 ULP.
3399         if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
3400           return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
3401
3402         // 1.0 / x -> rcp(x)
3403         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
3404       }
3405
3406       // Same as for 1.0, but expand the sign out of the constant.
3407       if (CLHS->isExactlyValue(-1.0)) {
3408         // -1.0 / x -> rcp (fneg x)
3409         SDValue FNegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, RHS);
3410         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, FNegRHS);
3411       }
3412     }
3413   }
3414
3415   const SDNodeFlags *Flags = Op->getFlags();
3416
3417   if (Unsafe || Flags->hasAllowReciprocal()) {
3418     // Turn into multiply by the reciprocal.
3419     // x / y -> x * (1.0 / y)
3420     SDNodeFlags Flags;
3421     Flags.setUnsafeAlgebra(true);
3422     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
3423     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip, &Flags);
3424   }
3425
3426   return SDValue();
3427 }
3428
3429 static SDValue getFPBinOp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, const SDLoc &SL,
3430                           EVT VT, SDValue A, SDValue B, SDValue GlueChain) {
3431   if (GlueChain->getNumValues() <= 1) {
3432     return DAG.getNode(Opcode, SL, VT, A, B);
3433   }
3434
3435   assert(GlueChain->getNumValues() == 3);
3436
3437   SDVTList VTList = DAG.getVTList(VT, MVT::Other, MVT::Glue);
3438   switch (Opcode) {
3439   default: llvm_unreachable("no chain equivalent for opcode");
3440   case ISD::FMUL:
3441     Opcode = AMDGPUISD::FMUL_W_CHAIN;
3442     break;
3443   }
3444
3445   return DAG.getNode(Opcode, SL, VTList, GlueChain.getValue(1), A, B,
3446                      GlueChain.getValue(2));
3447 }
3448
3449 static SDValue getFPTernOp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, const SDLoc &SL,
3450                            EVT VT, SDValue A, SDValue B, SDValue C,
3451                            SDValue GlueChain) {
3452   if (GlueChain->getNumValues() <= 1) {
3453     return DAG.getNode(Opcode, SL, VT, A, B, C);
3454   }
3455
3456   assert(GlueChain->getNumValues() == 3);
3457
3458   SDVTList VTList = DAG.getVTList(VT, MVT::Other, MVT::Glue);
3459   switch (Opcode) {
3460   default: llvm_unreachable("no chain equivalent for opcode");
3461   case ISD::FMA:
3462     Opcode = AMDGPUISD::FMA_W_CHAIN;
3463     break;
3464   }
3465
3466   return DAG.getNode(Opcode, SL, VTList, GlueChain.getValue(1), A, B, C,
3467                      GlueChain.getValue(2));
3468 }
3469
3470 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV16(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3471   if (SDValue FastLowered = lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG))
3472     return FastLowered;
3473
3474   SDLoc SL(Op);
3475   SDValue Src0 = Op.getOperand(0);
3476   SDValue Src1 = Op.getOperand(1);
3477
3478   SDValue CvtSrc0 = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, MVT::f32, Src0);
3479   SDValue CvtSrc1 = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, MVT::f32, Src1);
3480
3481   SDValue RcpSrc1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, CvtSrc1);
3482   SDValue Quot = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, CvtSrc0, RcpSrc1);
3483
3484   SDValue FPRoundFlag = DAG.getTargetConstant(0, SL, MVT::i32);
3485   SDValue BestQuot = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SL, MVT::f16, Quot, FPRoundFlag);
3486
3487   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f16, BestQuot, Src1, Src0);
3488 }
3489
3490 // Faster 2.5 ULP division that does not support denormals.
3491 SDValue SITargetLowering::lowerFDIV_FAST(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3492   SDLoc SL(Op);
3493   SDValue LHS = Op.getOperand(1);
3494   SDValue RHS = Op.getOperand(2);
3495
3496   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
3497
3498   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
3499   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, SL, MVT::f32);
3500
3501   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
3502   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, SL, MVT::f32);
3503
3504   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
3505
3506   EVT SetCCVT =
3507     getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), MVT::f32);
3508
3509   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
3510
3511   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
3512
3513   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
3514   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
3515
3516   // rcp does not support denormals.
3517   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
3518
3519   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
3520
3521   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
3522 }
3523
3524 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3525   if (SDValue FastLowered = lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG))
3526     return FastLowered;
3527
3528   SDLoc SL(Op);
3529   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
3530   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
3531
3532   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
3533
3534   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f32, MVT::i1);
3535
3536   SDValue DenominatorScaled = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT,
3537                                           RHS, RHS, LHS);
3538   SDValue NumeratorScaled = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT,
3539                                         LHS, RHS, LHS);
3540
3541   // Denominator is scaled to not be denormal, so using rcp is ok.
3542   SDValue ApproxRcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32,
3543                                   DenominatorScaled);
3544   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f32,
3545                                      DenominatorScaled);
3546
3547   const unsigned Denorm32Reg = AMDGPU::Hwreg::ID_MODE |
3548                                (4 << AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SHIFT_) |
3549                                (1 << AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SHIFT_);
3550
3551   const SDValue BitField = DAG.getTargetConstant(Denorm32Reg, SL, MVT::i16);
3552
3553   if (!Subtarget->hasFP32Denormals()) {
3554     SDVTList BindParamVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
3555     const SDValue EnableDenormValue = DAG.getConstant(FP_DENORM_FLUSH_NONE,
3556                                                       SL, MVT::i32);
3557     SDValue EnableDenorm = DAG.getNode(AMDGPUISD::SETREG, SL, BindParamVTs,
3558                                        DAG.getEntryNode(),
3559                                        EnableDenormValue, BitField);
3560     SDValue Ops[3] = {
3561       NegDivScale0,
3562       EnableDenorm.getValue(0),
3563       EnableDenorm.getValue(1)
3564     };
3565
3566     NegDivScale0 = DAG.getMergeValues(Ops, SL);
3567   }
3568
3569   SDValue Fma0 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0,
3570                              ApproxRcp, One, NegDivScale0);
3571
3572   SDValue Fma1 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, Fma0, ApproxRcp,
3573                              ApproxRcp, Fma0);
3574
3575   SDValue Mul = getFPBinOp(DAG, ISD::FMUL, SL, MVT::f32, NumeratorScaled,
3576                            Fma1, Fma1);
3577
3578   SDValue Fma2 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0, Mul,
3579                              NumeratorScaled, Mul);
3580
3581   SDValue Fma3 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA,SL, MVT::f32, Fma2, Fma1, Mul, Fma2);
3582
3583   SDValue Fma4 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0, Fma3,
3584                              NumeratorScaled, Fma3);
3585
3586   if (!Subtarget->hasFP32Denormals()) {
3587     const SDValue DisableDenormValue =
3588         DAG.getConstant(FP_DENORM_FLUSH_IN_FLUSH_OUT, SL, MVT::i32);
3589     SDValue DisableDenorm = DAG.getNode(AMDGPUISD::SETREG, SL, MVT::Other,
3590                                         Fma4.getValue(1),
3591                                         DisableDenormValue,
3592                                         BitField,
3593                                         Fma4.getValue(2));
3594
3595     SDValue OutputChain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SL, MVT::Other,
3596                                       DisableDenorm, DAG.getRoot());
3597     DAG.setRoot(OutputChain);
3598   }
3599
3600   SDValue Scale = NumeratorScaled.getValue(1);
3601   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f32,
3602                              Fma4, Fma1, Fma3, Scale);
3603
3604   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f32, Fmas, RHS, LHS);
3605 }
3606
3607 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3608   if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
3609     return lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG);
3610
3611   SDLoc SL(Op);
3612   SDValue X = Op.getOperand(0);
3613   SDValue Y = Op.getOperand(1);
3614
3615   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f64);
3616
3617   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f64, MVT::i1);
3618
3619   SDValue DivScale0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, Y, Y, X);
3620
3621   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f64, DivScale0);
3622
3623   SDValue Rcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f64, DivScale0);
3624
3625   SDValue Fma0 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Rcp, One);
3626
3627   SDValue Fma1 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Rcp, Fma0, Rcp);
3628
3629   SDValue Fma2 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Fma1, One);
3630
3631   SDValue DivScale1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, X, Y, X);
3632
3633   SDValue Fma3 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Fma1, Fma2, Fma1);
3634   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f64, DivScale1, Fma3);
3635
3636   SDValue Fma4 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64,
3637                              NegDivScale0, Mul, DivScale1);
3638
3639   SDValue Scale;
3640
3641   if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
3642     // Workaround a hardware bug on SI where the condition output from div_scale
3643     // is not usable.
3644
3645     const SDValue Hi = DAG.getConstant(1, SL, MVT::i32);
3646
3647     // Figure out if the scale to use for div_fmas.
3648     SDValue NumBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, X);
3649     SDValue DenBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, Y);
3650     SDValue Scale0BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale0);
3651     SDValue Scale1BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale1);
3652
3653     SDValue NumHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, NumBC, Hi);
3654     SDValue DenHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, DenBC, Hi);
3655
3656     SDValue Scale0Hi
3657       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale0BC, Hi);
3658     SDValue Scale1Hi
3659       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale1BC, Hi);
3660
3661     SDValue CmpDen = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, DenHi, Scale0Hi, ISD::SETEQ);
3662     SDValue CmpNum = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, NumHi, Scale1Hi, ISD::SETEQ);
3663     Scale = DAG.getNode(ISD::XOR, SL, MVT::i1, CmpNum, CmpDen);
3664   } else {
3665     Scale = DivScale1.getValue(1);
3666   }
3667
3668   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f64,
3669                              Fma4, Fma3, Mul, Scale);
3670
3671   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f64, Fmas, Y, X);
3672 }
3673
3674 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3675   EVT VT = Op.getValueType();
3676
3677   if (VT == MVT::f32)
3678     return LowerFDIV32(Op, DAG);
3679
3680   if (VT == MVT::f64)
3681     return LowerFDIV64(Op, DAG);
3682
3683   if (VT == MVT::f16)
3684     return LowerFDIV16(Op, DAG);
3685
3686   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
3687 }
3688
3689 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3690   SDLoc DL(Op);
3691   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
3692   EVT VT = Store->getMemoryVT();
3693
3694   if (VT == MVT::i1) {
3695     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
3696        DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
3697        Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
3698   }
3699
3700   assert(VT.isVector() &&
3701          Store->getValue().getValueType().getScalarType() == MVT::i32);
3702
3703   unsigned AS = Store->getAddressSpace();
3704   if (!allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), VT,
3705                           AS, Store->getAlignment())) {
3706     return expandUnalignedStore(Store, DAG);
3707   }
3708
3709   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3710   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3711   // If there is a possibilty that flat instruction access scratch memory
3712   // then we need to use the same legalization rules we use for private.
3713   if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
3714     AS = MFI->hasFlatScratchInit() ?
3715          AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS : AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS;
3716
3717   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3718   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
3719       AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
3720     if (NumElements > 4)
3721       return SplitVectorStore(Op, DAG);
3722     return SDValue();
3723   } else if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3724     switch (Subtarget->getMaxPrivateElementSize()) {
3725     case 4:
3726       return scalarizeVectorStore(Store, DAG);
3727     case 8:
3728       if (NumElements > 2)
3729         return SplitVectorStore(Op, DAG);
3730       return SDValue();
3731     case 16:
3732       if (NumElements > 4)
3733         return SplitVectorStore(Op, DAG);
3734       return SDValue();
3735     default:
3736       llvm_unreachable("unsupported private_element_size");
3737     }
3738   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) {
3739     if (NumElements > 2)
3740       return SplitVectorStore(Op, DAG);
3741
3742     if (NumElements == 2)
3743       return Op;
3744
3745     // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_write_b64.
3746     return SplitVectorStore(Op, DAG);
3747   } else {
3748     llvm_unreachable("unhandled address space");
3749   }
3750 }
3751
3752 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3753   SDLoc DL(Op);
3754   EVT VT = Op.getValueType();
3755   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
3756   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
3757   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT,
3758                                   DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg,
3759                                               DAG.getConstantFP(0.5/M_PI, DL,
3760                                                                 VT)));
3761
3762   switch (Op.getOpcode()) {
3763   case ISD::FCOS:
3764     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
3765   case ISD::FSIN:
3766     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
3767   default:
3768     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
3769   }
3770 }
3771
3772 SDValue SITargetLowering::LowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3773   AtomicSDNode *AtomicNode = cast<AtomicSDNode>(Op);
3774   assert(AtomicNode->isCompareAndSwap());
3775   unsigned AS = AtomicNode->getAddressSpace();
3776
3777   // No custom lowering required for local address space
3778   if (!isFlatGlobalAddrSpace(AS, AMDGPUASI))
3779     return Op;
3780
3781   // Non-local address space requires custom lowering for atomic compare
3782   // and swap; cmp and swap should be in a v2i32 or v2i64 in case of _X2
3783   SDLoc DL(Op);
3784   SDValue ChainIn = Op.getOperand(0);
3785   SDValue Addr = Op.getOperand(1);
3786   SDValue Old = Op.getOperand(2);
3787   SDValue New = Op.getOperand(3);
3788   EVT VT = Op.getValueType();
3789   MVT SimpleVT = VT.getSimpleVT();
3790   MVT VecType = MVT::getVectorVT(SimpleVT, 2);
3791
3792   SDValue NewOld = DAG.getBuildVector(VecType, DL, {New, Old});
3793   SDValue Ops[] = { ChainIn, Addr, NewOld };
3794
3795   return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::ATOMIC_CMP_SWAP, DL, Op->getVTList(),
3796                                  Ops, VT, AtomicNode->getMemOperand());
3797 }
3798
3799 //===----------------------------------------------------------------------===//
3800 // Custom DAG optimizations
3801 //===----------------------------------------------------------------------===//
3802
3803 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
3804                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
3805   EVT VT = N->getValueType(0);
3806   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
3807   if (ScalarVT != MVT::f32)
3808     return SDValue();
3809
3810   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3811   SDLoc DL(N);
3812
3813   SDValue Src = N->getOperand(0);
3814   EVT SrcVT = Src.getValueType();
3815
3816   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
3817   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
3818   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
3819   // about in practice.
3820   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
3821     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
3822       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
3823       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
3824       return Cvt;
3825     }
3826   }
3827
3828   return SDValue();
3829 }
3830
3831 /// \brief Return true if the given offset Size in bytes can be folded into
3832 /// the immediate offsets of a memory instruction for the given address space.
3833 static bool canFoldOffset(unsigned OffsetSize, unsigned AS,
3834                           const SISubtarget &STI) {
3835   auto AMDGPUASI = STI.getAMDGPUAS();
3836   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
3837     // MUBUF instructions a 12-bit offset in bytes.
3838     return isUInt<12>(OffsetSize);
3839   }
3840   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
3841     // SMRD instructions have an 8-bit offset in dwords on SI and
3842     // a 20-bit offset in bytes on VI.
3843     if (STI.getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
3844       return isUInt<20>(OffsetSize);
3845     else
3846       return (OffsetSize % 4 == 0) && isUInt<8>(OffsetSize / 4);
3847   }
3848   if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
3849       AS == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
3850     // The single offset versions have a 16-bit offset in bytes.
3851     return isUInt<16>(OffsetSize);
3852   }
3853   // Indirect register addressing does not use any offsets.
3854   return false;
3855 }
3856
3857 // (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
3858
3859 // This is a variant of
3860 // (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
3861 //
3862 // The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
3863 // that would increase the number of instructions.
3864 //
3865 // This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
3866 // memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
3867 // a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
3868 // operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
3869 // and may allow the remaining use to also be simplified.
3870 //
3871 SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
3872                                                unsigned AddrSpace,
3873                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
3874   SDValue N0 = N->getOperand(0);
3875   SDValue N1 = N->getOperand(1);
3876
3877   if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
3878     return SDValue();
3879
3880   const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
3881   if (!CN1)
3882     return SDValue();
3883
3884   const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3885   if (!CAdd)
3886     return SDValue();
3887
3888   // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
3889   // mode offset.
3890   APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
3891   if (!canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace, *getSubtarget()))
3892     return SDValue();
3893
3894   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3895   SDLoc SL(N);
3896   EVT VT = N->getValueType(0);
3897
3898   SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
3899   SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, SL, MVT::i32);
3900
3901   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
3902 }
3903
3904 SDValue SITargetLowering::performMemSDNodeCombine(MemSDNode *N,
3905                                                   DAGCombinerInfo &DCI) const {
3906   SDValue Ptr = N->getBasePtr();
3907   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3908   SDLoc SL(N);
3909
3910   // TODO: We could also do this for multiplies.
3911   unsigned AS = N->getAddressSpace();
3912   if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3913     SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
3914     if (NewPtr) {
3915       SmallVector<SDValue, 8> NewOps(N->op_begin(), N->op_end());
3916
3917       NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
3918       return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(N, NewOps), 0);
3919     }
3920   }
3921
3922   return SDValue();
3923 }
3924
3925 static bool bitOpWithConstantIsReducible(unsigned Opc, uint32_t Val) {
3926   return (Opc == ISD::AND && (Val == 0 || Val == 0xffffffff)) ||
3927          (Opc == ISD::OR && (Val == 0xffffffff || Val == 0)) ||
3928          (Opc == ISD::XOR && Val == 0);
3929 }
3930
3931 // Break up 64-bit bit operation of a constant into two 32-bit and/or/xor. This
3932 // will typically happen anyway for a VALU 64-bit and. This exposes other 32-bit
3933 // integer combine opportunities since most 64-bit operations are decomposed
3934 // this way.  TODO: We won't want this for SALU especially if it is an inline
3935 // immediate.
3936 SDValue SITargetLowering::splitBinaryBitConstantOp(
3937   DAGCombinerInfo &DCI,
3938   const SDLoc &SL,
3939   unsigned Opc, SDValue LHS,
3940   const ConstantSDNode *CRHS) const {
3941   uint64_t Val = CRHS->getZExtValue();
3942   uint32_t ValLo = Lo_32(Val);
3943   uint32_t ValHi = Hi_32(Val);
3944   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
3945
3946     if ((bitOpWithConstantIsReducible(Opc, ValLo) ||
3947          bitOpWithConstantIsReducible(Opc, ValHi)) ||
3948         (CRHS->hasOneUse() && !TII->isInlineConstant(CRHS->getAPIntValue()))) {
3949     // If we need to materialize a 64-bit immediate, it will be split up later
3950     // anyway. Avoid creating the harder to understand 64-bit immediate
3951     // materialization.
3952     return splitBinaryBitConstantOpImpl(DCI, SL, Opc, LHS, ValLo, ValHi);
3953   }
3954
3955   return SDValue();
3956 }
3957
3958 SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
3959                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
3960   if (DCI.isBeforeLegalize())
3961     return SDValue();
3962
3963   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3964   EVT VT = N->getValueType(0);
3965   SDValue LHS = N->getOperand(0);
3966   SDValue RHS = N->getOperand(1);
3967
3968
3969   if (VT == MVT::i64) {
3970     const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS);
3971     if (CRHS) {
3972       if (SDValue Split
3973           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::AND, LHS, CRHS))
3974         return Split;
3975     }
3976   }
3977
3978   // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
3979   // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
3980   if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC && RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
3981     ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
3982     ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
3983
3984     SDValue X = LHS.getOperand(0);
3985     SDValue Y = RHS.getOperand(0);
3986     if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
3987       return SDValue();
3988
3989     if (LCC == ISD::SETO) {
3990       if (X != LHS.getOperand(1))
3991         return SDValue();
3992
3993       if (RCC == ISD::SETUNE) {
3994         const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
3995         if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
3996           return SDValue();
3997
3998         const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
3999                               SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
4000                               SIInstrFlags::N_ZERO |
4001                               SIInstrFlags::P_ZERO |
4002                               SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
4003                               SIInstrFlags::P_NORMAL;
4004
4005         static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
4006                           SIInstrFlags::Q_NAN |
4007                           SIInstrFlags::N_INFINITY |
4008                           SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
4009                       "mask not equal");
4010
4011         SDLoc DL(N);
4012         return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
4013                            X, DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
4014       }
4015     }
4016   }
4017
4018   return SDValue();
4019 }
4020
4021 SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
4022                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
4023   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4024   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4025   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4026
4027   EVT VT = N->getValueType(0);
4028   if (VT == MVT::i1) {
4029     // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
4030     if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
4031         RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
4032       SDValue Src = LHS.getOperand(0);
4033       if (Src != RHS.getOperand(0))
4034         return SDValue();
4035
4036       const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
4037       const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
4038       if (!CLHS || !CRHS)
4039         return SDValue();
4040
4041       // Only 10 bits are used.
4042       static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
4043
4044       uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
4045       SDLoc DL(N);
4046       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
4047                          Src, DAG.getConstant(NewMask, DL, MVT::i32));
4048     }
4049
4050     return SDValue();
4051   }
4052
4053   if (VT != MVT::i64)
4054     return SDValue();
4055
4056   // TODO: This could be a generic combine with a predicate for extracting the
4057   // high half of an integer being free.
4058
4059   // (or i64:x, (zero_extend i32:y)) ->
4060   //   i64 (bitcast (v2i32 build_vector (or i32:y, lo_32(x)), hi_32(x)))
4061   if (LHS.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
4062       RHS.getOpcode() != ISD::ZERO_EXTEND)
4063     std::swap(LHS, RHS);
4064
4065   if (RHS.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND) {
4066     SDValue ExtSrc = RHS.getOperand(0);
4067     EVT SrcVT = ExtSrc.getValueType();
4068     if (SrcVT == MVT::i32) {
4069       SDLoc SL(N);
4070       SDValue LowLHS, HiBits;
4071       std::tie(LowLHS, HiBits) = split64BitValue(LHS, DAG);
4072       SDValue LowOr = DAG.getNode(ISD::OR, SL, MVT::i32, LowLHS, ExtSrc);
4073
4074       DCI.AddToWorklist(LowOr.getNode());
4075       DCI.AddToWorklist(HiBits.getNode());
4076
4077       SDValue Vec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SL, MVT::v2i32,
4078                                 LowOr, HiBits);
4079       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i64, Vec);
4080     }
4081   }
4082
4083   const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
4084   if (CRHS) {
4085     if (SDValue Split
4086           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::OR, LHS, CRHS))
4087       return Split;
4088   }
4089
4090   return SDValue();
4091 }
4092
4093 SDValue SITargetLowering::performXorCombine(SDNode *N,
4094                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
4095   EVT VT = N->getValueType(0);
4096   if (VT != MVT::i64)
4097     return SDValue();
4098
4099   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4100   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4101
4102   const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS);
4103   if (CRHS) {
4104     if (SDValue Split
4105           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::XOR, LHS, CRHS))
4106       return Split;
4107   }
4108
4109   return SDValue();
4110 }
4111
4112 // Instructions that will be lowered with a final instruction that zeros the
4113 // high result bits.
4114 // XXX - probably only need to list legal operations.
4115 static bool fp16SrcZerosHighBits(unsigned Opc) {
4116   switch (Opc) {
4117   case ISD::FADD:
4118   case ISD::FSUB:
4119   case ISD::FMUL:
4120   case ISD::FDIV:
4121   case ISD::FREM:
4122   case ISD::FMA:
4123   case ISD::FMAD:
4124   case ISD::FCANONICALIZE:
4125   case ISD::FP_ROUND:
4126   case ISD::UINT_TO_FP:
4127   case ISD::SINT_TO_FP:
4128   case ISD::FABS:
4129     // Fabs is lowered to a bit operation, but it's an and which will clear the
4130     // high bits anyway.
4131   case ISD::FSQRT:
4132   case ISD::FSIN:
4133   case ISD::FCOS:
4134   case ISD::FPOWI:
4135   case ISD::FPOW:
4136   case ISD::FLOG:
4137   case ISD::FLOG2:
4138   case ISD::FLOG10:
4139   case ISD::FEXP:
4140   case ISD::FEXP2:
4141   case ISD::FCEIL:
4142   case ISD::FTRUNC:
4143   case ISD::FRINT:
4144   case ISD::FNEARBYINT:
4145   case ISD::FROUND:
4146   case ISD::FFLOOR:
4147   case ISD::FMINNUM:
4148   case ISD::FMAXNUM:
4149   case AMDGPUISD::FRACT:
4150   case AMDGPUISD::CLAMP:
4151   case AMDGPUISD::COS_HW:
4152   case AMDGPUISD::SIN_HW:
4153   case AMDGPUISD::FMIN3:
4154   case AMDGPUISD::FMAX3:
4155   case AMDGPUISD::FMED3:
4156   case AMDGPUISD::FMAD_FTZ:
4157   case AMDGPUISD::RCP:
4158   case AMDGPUISD::RSQ:
4159   case AMDGPUISD::LDEXP:
4160     return true;
4161   default:
4162     // fcopysign, select and others may be lowered to 32-bit bit operations
4163     // which don't zero the high bits.
4164     return false;
4165   }
4166 }
4167
4168 SDValue SITargetLowering::performZeroExtendCombine(SDNode *N,
4169                                                    DAGCombinerInfo &DCI) const {
4170   if (!Subtarget->has16BitInsts() ||
4171       DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4172     return SDValue();
4173
4174   EVT VT = N->getValueType(0);
4175   if (VT != MVT::i32)
4176     return SDValue();
4177
4178   SDValue Src = N->getOperand(0);
4179   if (Src.getValueType() != MVT::i16)
4180     return SDValue();
4181
4182   // (i32 zext (i16 (bitcast f16:$src))) -> fp16_zext $src
4183   // FIXME: It is not universally true that the high bits are zeroed on gfx9.
4184   if (Src.getOpcode() == ISD::BITCAST) {
4185     SDValue BCSrc = Src.getOperand(0);
4186     if (BCSrc.getValueType() == MVT::f16 &&
4187         fp16SrcZerosHighBits(BCSrc.getOpcode()))
4188       return DCI.DAG.getNode(AMDGPUISD::FP16_ZEXT, SDLoc(N), VT, BCSrc);
4189   }
4190
4191   return SDValue();
4192 }
4193
4194 SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
4195                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4196   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4197   SDValue Mask = N->getOperand(1);
4198
4199   // fp_class x, 0 -> false
4200   if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
4201     if (CMask->isNullValue())
4202       return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), MVT::i1);
4203   }
4204
4205   if (N->getOperand(0).isUndef())
4206     return DAG.getUNDEF(MVT::i1);
4207
4208   return SDValue();
4209 }
4210
4211 // Constant fold canonicalize.
4212 SDValue SITargetLowering::performFCanonicalizeCombine(
4213   SDNode *N,
4214   DAGCombinerInfo &DCI) const {
4215   ConstantFPSDNode *CFP = isConstOrConstSplatFP(N->getOperand(0));
4216   if (!CFP)
4217     return SDValue();
4218
4219   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4220   const APFloat &C = CFP->getValueAPF();
4221
4222   // Flush denormals to 0 if not enabled.
4223   if (C.isDenormal()) {
4224     EVT VT = N->getValueType(0);
4225     EVT SVT = VT.getScalarType();
4226     if (SVT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())
4227       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4228
4229     if (SVT == MVT::f64 && !Subtarget->hasFP64Denormals())
4230       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4231
4232     if (SVT == MVT::f16 && !Subtarget->hasFP16Denormals())
4233       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4234   }
4235
4236   if (C.isNaN()) {
4237     EVT VT = N->getValueType(0);
4238     APFloat CanonicalQNaN = APFloat::getQNaN(C.getSemantics());
4239     if (C.isSignaling()) {
4240       // Quiet a signaling NaN.
4241       return DAG.getConstantFP(CanonicalQNaN, SDLoc(N), VT);
4242     }
4243
4244     // Make sure it is the canonical NaN bitpattern.
4245     //
4246     // TODO: Can we use -1 as the canonical NaN value since it's an inline
4247     // immediate?
4248     if (C.bitcastToAPInt() != CanonicalQNaN.bitcastToAPInt())
4249       return DAG.getConstantFP(CanonicalQNaN, SDLoc(N), VT);
4250   }
4251
4252   return N->getOperand(0);
4253 }
4254
4255 static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
4256   switch (Opc) {
4257   case ISD::FMAXNUM:
4258     return AMDGPUISD::FMAX3;
4259   case ISD::SMAX:
4260     return AMDGPUISD::SMAX3;
4261   case ISD::UMAX:
4262     return AMDGPUISD::UMAX3;
4263   case ISD::FMINNUM:
4264     return AMDGPUISD::FMIN3;
4265   case ISD::SMIN:
4266     return AMDGPUISD::SMIN3;
4267   case ISD::UMIN:
4268     return AMDGPUISD::UMIN3;
4269   default:
4270     llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
4271   }
4272 }
4273
4274 SDValue SITargetLowering::performIntMed3ImmCombine(
4275   SelectionDAG &DAG, const SDLoc &SL,
4276   SDValue Op0, SDValue Op1, bool Signed) const {
4277   ConstantSDNode *K1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1);
4278   if (!K1)
4279     return SDValue();
4280
4281   ConstantSDNode *K0 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1));
4282   if (!K0)
4283     return SDValue();
4284
4285   if (Signed) {
4286     if (K0->getAPIntValue().sge(K1->getAPIntValue()))
4287       return SDValue();
4288   } else {
4289     if (K0->getAPIntValue().uge(K1->getAPIntValue()))
4290       return SDValue();
4291   }
4292
4293   EVT VT = K0->getValueType(0);
4294   unsigned Med3Opc = Signed ? AMDGPUISD::SMED3 : AMDGPUISD::UMED3;
4295   if (VT == MVT::i32 || (VT == MVT::i16 && Subtarget->hasMed3_16())) {
4296     return DAG.getNode(Med3Opc, SL, VT,
4297                        Op0.getOperand(0), SDValue(K0, 0), SDValue(K1, 0));
4298   }
4299
4300   // If there isn't a 16-bit med3 operation, convert to 32-bit.
4301   MVT NVT = MVT::i32;
4302   unsigned ExtOp = Signed ? ISD::SIGN_EXTEND : ISD::ZERO_EXTEND;
4303
4304   SDValue Tmp1 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op0->getOperand(0));
4305   SDValue Tmp2 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op0->getOperand(1));
4306   SDValue Tmp3 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op1);
4307
4308   SDValue Med3 = DAG.getNode(Med3Opc, SL, NVT, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
4309   return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, VT, Med3);
4310 }
4311
4312 static bool isKnownNeverSNan(SelectionDAG &DAG, SDValue Op) {
4313   if (!DAG.getTargetLoweringInfo().hasFloatingPointExceptions())
4314     return true;
4315
4316   return DAG.isKnownNeverNaN(Op);
4317 }
4318
4319 SDValue SITargetLowering::performFPMed3ImmCombine(SelectionDAG &DAG,
4320                                                   const SDLoc &SL,
4321                                                   SDValue Op0,
4322                                                   SDValue Op1) const {
4323   ConstantFPSDNode *K1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op1);
4324   if (!K1)
4325     return SDValue();
4326
4327   ConstantFPSDNode *K0 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op0.getOperand(1));
4328   if (!K0)
4329     return SDValue();
4330
4331   // Ordered >= (although NaN inputs should have folded away by now).
4332   APFloat::cmpResult Cmp = K0->getValueAPF().compare(K1->getValueAPF());
4333   if (Cmp == APFloat::cmpGreaterThan)
4334     return SDValue();
4335
4336   // TODO: Check IEEE bit enabled?
4337   EVT VT = K0->getValueType(0);
4338   if (Subtarget->enableDX10Clamp()) {
4339     // If dx10_clamp is enabled, NaNs clamp to 0.0. This is the same as the
4340     // hardware fmed3 behavior converting to a min.
4341     // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4342     if (K1->isExactlyValue(1.0) && K0->isExactlyValue(0.0))
4343       return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Op0.getOperand(0));
4344   }
4345
4346   // med3 for f16 is only available on gfx9+.
4347   if (VT == MVT::f64 || (VT == MVT::f16 && !Subtarget->hasMed3_16()))
4348     return SDValue();
4349
4350   // This isn't safe with signaling NaNs because in IEEE mode, min/max on a
4351   // signaling NaN gives a quiet NaN. The quiet NaN input to the min would then
4352   // give the other result, which is different from med3 with a NaN input.
4353   SDValue Var = Op0.getOperand(0);
4354   if (!isKnownNeverSNan(DAG, Var))
4355     return SDValue();
4356
4357   return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMED3, SL, K0->getValueType(0),
4358                      Var, SDValue(K0, 0), SDValue(K1, 0));
4359 }
4360
4361 SDValue SITargetLowering::performMinMaxCombine(SDNode *N,
4362                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
4363   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4364
4365   EVT VT = N->getValueType(0);
4366   unsigned Opc = N->getOpcode();
4367   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4368   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4369
4370   // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
4371   // register pressure for no benefit.
4372
4373
4374   if (Opc != AMDGPUISD::FMIN_LEGACY && Opc != AMDGPUISD::FMAX_LEGACY &&
4375       VT != MVT::f64) {
4376     // max(max(a, b), c) -> max3(a, b, c)
4377     // min(min(a, b), c) -> min3(a, b, c)
4378     if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
4379       SDLoc DL(N);
4380       return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
4381                          DL,
4382                          N->getValueType(0),
4383                          Op0.getOperand(0),
4384                          Op0.getOperand(1),
4385                          Op1);
4386     }
4387
4388     // Try commuted.
4389     // max(a, max(b, c)) -> max3(a, b, c)
4390     // min(a, min(b, c)) -> min3(a, b, c)
4391     if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
4392       SDLoc DL(N);
4393       return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
4394                          DL,
4395                          N->getValueType(0),
4396                          Op0,
4397                          Op1.getOperand(0),
4398                          Op1.getOperand(1));
4399     }
4400   }
4401
4402   // min(max(x, K0), K1), K0 < K1 -> med3(x, K0, K1)
4403   if (Opc == ISD::SMIN && Op0.getOpcode() == ISD::SMAX && Op0.hasOneUse()) {
4404     if (SDValue Med3 = performIntMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1, true))
4405       return Med3;
4406   }
4407
4408   if (Opc == ISD::UMIN && Op0.getOpcode() == ISD::UMAX && Op0.hasOneUse()) {
4409     if (SDValue Med3 = performIntMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1, false))
4410       return Med3;
4411   }
4412
4413   // fminnum(fmaxnum(x, K0), K1), K0 < K1 && !is_snan(x) -> fmed3(x, K0, K1)
4414   if (((Opc == ISD::FMINNUM && Op0.getOpcode() == ISD::FMAXNUM) ||
4415        (Opc == AMDGPUISD::FMIN_LEGACY &&
4416         Op0.getOpcode() == AMDGPUISD::FMAX_LEGACY)) &&
4417       (VT == MVT::f32 || VT == MVT::f64 ||
4418        (VT == MVT::f16 && Subtarget->has16BitInsts())) &&
4419       Op0.hasOneUse()) {
4420     if (SDValue Res = performFPMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1))
4421       return Res;
4422   }
4423
4424   return SDValue();
4425 }
4426
4427 static bool isClampZeroToOne(SDValue A, SDValue B) {
4428   if (ConstantFPSDNode *CA = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(A)) {
4429     if (ConstantFPSDNode *CB = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(B)) {
4430       // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4431       return (CA->isExactlyValue(0.0) && CB->isExactlyValue(1.0)) ||
4432              (CA->isExactlyValue(1.0) && CB->isExactlyValue(0.0));
4433     }
4434   }
4435
4436   return false;
4437 }
4438
4439 // FIXME: Should only worry about snans for version with chain.
4440 SDValue SITargetLowering::performFMed3Combine(SDNode *N,
4441                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4442   EVT VT = N->getValueType(0);
4443   // v_med3_f32 and v_max_f32 behave identically wrt denorms, exceptions and
4444   // NaNs. With a NaN input, the order of the operands may change the result.
4445
4446   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4447   SDLoc SL(N);
4448
4449   SDValue Src0 = N->getOperand(0);
4450   SDValue Src1 = N->getOperand(1);
4451   SDValue Src2 = N->getOperand(2);
4452
4453   if (isClampZeroToOne(Src0, Src1)) {
4454     // const_a, const_b, x -> clamp is safe in all cases including signaling
4455     // nans.
4456     // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4457     return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Src2);
4458   }
4459
4460   // FIXME: dx10_clamp behavior assumed in instcombine. Should we really bother
4461   // handling no dx10-clamp?
4462   if (Subtarget->enableDX10Clamp()) {
4463     // If NaNs is clamped to 0, we are free to reorder the inputs.
4464
4465     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src0) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src1))
4466       std::swap(Src0, Src1);
4467
4468     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src1) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src2))
4469       std::swap(Src1, Src2);
4470
4471     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src0) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src1))
4472       std::swap(Src0, Src1);
4473
4474     if (isClampZeroToOne(Src1, Src2))
4475       return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Src0);
4476   }
4477
4478   return SDValue();
4479 }
4480
4481 SDValue SITargetLowering::performCvtPkRTZCombine(SDNode *N,
4482                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
4483   SDValue Src0 = N->getOperand(0);
4484   SDValue Src1 = N->getOperand(1);
4485   if (Src0.isUndef() && Src1.isUndef())
4486     return DCI.DAG.getUNDEF(N->getValueType(0));
4487   return SDValue();
4488 }
4489
4490 unsigned SITargetLowering::getFusedOpcode(const SelectionDAG &DAG,
4491                                           const SDNode *N0,
4492                                           const SDNode *N1) const {
4493   EVT VT = N0->getValueType(0);
4494
4495   // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does not
4496   // support denormals ever.
4497   if ((VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals()) ||
4498       (VT == MVT::f16 && !Subtarget->hasFP16Denormals()))
4499     return ISD::FMAD;
4500
4501   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
4502   if ((Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast ||
4503        Options.UnsafeFPMath ||
4504        (cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N0)->Flags.hasUnsafeAlgebra() &&
4505         cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N1)->Flags.hasUnsafeAlgebra())) &&
4506       isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT)) {
4507     return ISD::FMA;
4508   }
4509
4510   return 0;
4511 }
4512
4513 SDValue SITargetLowering::performFAddCombine(SDNode *N,
4514                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
4515   if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4516     return SDValue();
4517
4518   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4519   EVT VT = N->getValueType(0);
4520
4521   SDLoc SL(N);
4522   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4523   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4524
4525   // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
4526   // source modiifiers is a pain.
4527
4528   // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
4529   if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4530     SDValue A = LHS.getOperand(0);
4531     if (A == LHS.getOperand(1)) {
4532       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, LHS.getNode());
4533       if (FusedOp != 0) {
4534         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4535         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, RHS);
4536       }
4537     }
4538   }
4539
4540   // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
4541   if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4542     SDValue A = RHS.getOperand(0);
4543     if (A == RHS.getOperand(1)) {
4544       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, RHS.getNode());
4545       if (FusedOp != 0) {
4546         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4547         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, LHS);
4548       }
4549     }
4550   }
4551
4552   return SDValue();
4553 }
4554
4555 SDValue SITargetLowering::performFSubCombine(SDNode *N,
4556                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
4557   if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4558     return SDValue();
4559
4560   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4561   SDLoc SL(N);
4562   EVT VT = N->getValueType(0);
4563   assert(!VT.isVector());
4564
4565   // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
4566   // DAG combines and folds them into the mad.
4567   //
4568   // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
4569   // not support denormals ever.
4570   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4571   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4572   if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4573     // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
4574     SDValue A = LHS.getOperand(0);
4575     if (A == LHS.getOperand(1)) {
4576       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, LHS.getNode());
4577       if (FusedOp != 0){
4578         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4579         SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, RHS);
4580
4581         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, NegRHS);
4582       }
4583     }
4584   }
4585
4586   if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4587     // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
4588
4589     SDValue A = RHS.getOperand(0);
4590     if (A == RHS.getOperand(1)) {
4591       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, RHS.getNode());
4592       if (FusedOp != 0){
4593         const SDValue NegTwo = DAG.getConstantFP(-2.0, SL, VT);
4594         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, NegTwo, LHS);
4595       }
4596     }
4597   }
4598
4599   return SDValue();
4600 }
4601
4602 SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
4603                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4604   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4605   SDLoc SL(N);
4606
4607   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4608   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4609   EVT VT = LHS.getValueType();
4610
4611   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64 && (Subtarget->has16BitInsts() &&
4612                                            VT != MVT::f16))
4613     return SDValue();
4614
4615   // Match isinf pattern
4616   // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
4617   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
4618   if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
4619     const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
4620     if (!CRHS)
4621       return SDValue();
4622
4623     const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
4624     if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
4625       unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
4626       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1, LHS.getOperand(0),
4627                          DAG.getConstant(Mask, SL, MVT::i32));
4628     }
4629   }
4630
4631   return SDValue();
4632 }
4633
4634 SDValue SITargetLowering::performCvtF32UByteNCombine(SDNode *N,
4635                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
4636   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4637   SDLoc SL(N);
4638   unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
4639
4640   SDValue Src = N->getOperand(0);
4641   SDValue Srl = N->getOperand(0);
4642   if (Srl.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND)
4643     Srl = Srl.getOperand(0);
4644
4645   // TODO: Handle (or x, (srl y, 8)) pattern when known bits are zero.
4646   if (Srl.getOpcode() == ISD::SRL) {
4647     // cvt_f32_ubyte0 (srl x, 16) -> cvt_f32_ubyte2 x
4648     // cvt_f32_ubyte1 (srl x, 16) -> cvt_f32_ubyte3 x
4649     // cvt_f32_ubyte0 (srl x, 8) -> cvt_f32_ubyte1 x
4650
4651     if (const ConstantSDNode *C =
4652         dyn_cast<ConstantSDNode>(Srl.getOperand(1))) {
4653       Srl = DAG.getZExtOrTrunc(Srl.getOperand(0), SDLoc(Srl.getOperand(0)),
4654                                EVT(MVT::i32));
4655
4656       unsigned SrcOffset = C->getZExtValue() + 8 * Offset;
4657       if (SrcOffset < 32 && SrcOffset % 8 == 0) {
4658         return DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + SrcOffset / 8, SL,
4659                            MVT::f32, Srl);
4660       }
4661     }
4662   }
4663
4664   APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
4665
4666   APInt KnownZero, KnownOne;
4667   TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
4668                                         !DCI.isBeforeLegalizeOps());
4669   const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
4670   if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
4671       TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
4672     DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
4673   }
4674
4675   return SDValue();
4676 }
4677
4678 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
4679                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
4680   switch (N->getOpcode()) {
4681   default:
4682     return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
4683   case ISD::FADD:
4684     return performFAddCombine(N, DCI);
4685   case ISD::FSUB:
4686     return performFSubCombine(N, DCI);
4687   case ISD::SETCC:
4688     return performSetCCCombine(N, DCI);
4689   case ISD::FMAXNUM:
4690   case ISD::FMINNUM:
4691   case ISD::SMAX:
4692   case ISD::SMIN:
4693   case ISD::UMAX:
4694   case ISD::UMIN:
4695   case AMDGPUISD::FMIN_LEGACY:
4696   case AMDGPUISD::FMAX_LEGACY: {
4697     if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
4698         getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
4699       return performMinMaxCombine(N, DCI);
4700     break;
4701   }
4702   case ISD::LOAD:
4703   case ISD::STORE:
4704   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4705   case ISD::ATOMIC_STORE:
4706   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4707   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
4708   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4709   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4710   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4711   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4712   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4713   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4714   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4715   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4716   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4717   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4718   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4719   case AMDGPUISD::ATOMIC_INC:
4720   case AMDGPUISD::ATOMIC_DEC: // TODO: Target mem intrinsics.
4721     if (DCI.isBeforeLegalize())
4722       break;
4723     return performMemSDNodeCombine(cast<MemSDNode>(N), DCI);
4724   case ISD::AND:
4725     return performAndCombine(N, DCI);
4726   case ISD::OR:
4727     return performOrCombine(N, DCI);
4728   case ISD::XOR:
4729     return performXorCombine(N, DCI);
4730   case ISD::ZERO_EXTEND:
4731     return performZeroExtendCombine(N, DCI);
4732   case AMDGPUISD::FP_CLASS:
4733     return performClassCombine(N, DCI);
4734   case ISD::FCANONICALIZE:
4735     return performFCanonicalizeCombine(N, DCI);
4736   case AMDGPUISD::FRACT:
4737   case AMDGPUISD::RCP:
4738   case AMDGPUISD::RSQ:
4739   case AMDGPUISD::RCP_LEGACY:
4740   case AMDGPUISD::RSQ_LEGACY:
4741   case AMDGPUISD::RSQ_CLAMP:
4742   case AMDGPUISD::LDEXP: {
4743     SDValue Src = N->getOperand(0);
4744     if (Src.isUndef())
4745       return Src;
4746     break;
4747   }
4748   case ISD::SINT_TO_FP:
4749   case ISD::UINT_TO_FP:
4750     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
4751   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
4752   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
4753   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
4754   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3:
4755     return performCvtF32UByteNCombine(N, DCI);
4756   case AMDGPUISD::FMED3:
4757     return performFMed3Combine(N, DCI);
4758   case AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32:
4759     return performCvtPkRTZCombine(N, DCI);
4760   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR: {
4761     SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4762     EVT VT = N->getValueType(0);
4763
4764     // v2i16 (scalar_to_vector i16:x) -> v2i16 (bitcast (any_extend i16:x))
4765     if (VT == MVT::v2i16 || VT == MVT::v2f16) {
4766       SDLoc SL(N);
4767       SDValue Src = N->getOperand(0);
4768       EVT EltVT = Src.getValueType();
4769       if (EltVT == MVT::f16)
4770         Src = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i16, Src);
4771
4772       SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SL, MVT::i32, Src);
4773       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, VT, Ext);
4774     }
4775
4776     break;
4777   }
4778   }
4779   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
4780 }
4781
4782 /// \brief Helper function for adjustWritemask
4783 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
4784   switch (Idx) {
4785   default: return 0;
4786   case AMDGPU::sub0: return 0;
4787   case AMDGPU::sub1: return 1;
4788   case AMDGPU::sub2: return 2;
4789   case AMDGPU::sub3: return 3;
4790   }
4791 }
4792
4793 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
4794 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
4795                                        SelectionDAG &DAG) const {
4796   SDNode *Users[4] = { };
4797   unsigned Lane = 0;
4798   unsigned DmaskIdx = (Node->getNumOperands() - Node->getNumValues() == 9) ? 2 : 3;
4799   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(DmaskIdx);
4800   unsigned NewDmask = 0;
4801
4802   // Try to figure out the used register components
4803   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
4804        I != E; ++I) {
4805
4806     // Don't look at users of the chain.
4807     if (I.getUse().getResNo() != 0)
4808       continue;
4809
4810     // Abort if we can't understand the usage
4811     if (!I->isMachineOpcode() ||
4812         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
4813       return;
4814
4815     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
4816     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
4817     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
4818     // set, etc.
4819     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
4820
4821     // Set which texture component corresponds to the lane.
4822     unsigned Comp;
4823     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
4824       assert(Dmask);
4825       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
4826       Dmask &= ~(1 << Comp);
4827     }
4828
4829     // Abort if we have more than one user per component
4830     if (Users[Lane])
4831       return;
4832
4833     Users[Lane] = *I;
4834     NewDmask |= 1 << Comp;
4835   }
4836
4837   // Abort if there's no change
4838   if (NewDmask == OldDmask)
4839     return;
4840
4841   // Adjust the writemask in the node
4842   std::vector<SDValue> Ops;
4843   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin(), Node->op_begin() + DmaskIdx);
4844   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, SDLoc(Node), MVT::i32));
4845   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin() + DmaskIdx + 1, Node->op_end());
4846   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
4847
4848   // If we only got one lane, replace it with a copy
4849   // (if NewDmask has only one bit set...)
4850   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
4851     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, SDLoc(),
4852                                        MVT::i32);
4853     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
4854                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
4855                                       SDValue(Node, 0), RC);
4856     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
4857     return;
4858   }
4859
4860   // Update the users of the node with the new indices
4861   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
4862     SDNode *User = Users[i];
4863     if (!User)
4864       continue;
4865
4866     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, SDLoc(User), MVT::i32);
4867     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
4868
4869     switch (Idx) {
4870     default: break;
4871     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
4872     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
4873     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
4874     }
4875   }
4876 }
4877
4878 static bool isFrameIndexOp(SDValue Op) {
4879   if (Op.getOpcode() == ISD::AssertZext)
4880     Op = Op.getOperand(0);
4881
4882   return isa<FrameIndexSDNode>(Op);
4883 }
4884
4885 /// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
4886 /// with frame index operands.
4887 /// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
4888 SDNode *SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
4889                                                         SelectionDAG &DAG) const {
4890   if (Node->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
4891     RegisterSDNode *DestReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1));
4892     SDValue SrcVal = Node->getOperand(2);
4893
4894     // Insert a copy to a VReg_1 virtual register so LowerI1Copies doesn't have
4895     // to try understanding copies to physical registers.
4896     if (SrcVal.getValueType() == MVT::i1 &&
4897         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg->getReg())) {
4898       SDLoc SL(Node);
4899       MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
4900       SDValue VReg = DAG.getRegister(
4901         MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_1RegClass), MVT::i1);
4902
4903       SDNode *Glued = Node->getGluedNode();
4904       SDValue ToVReg
4905         = DAG.getCopyToReg(Node->getOperand(0), SL, VReg, SrcVal,
4906                          SDValue(Glued, Glued ? Glued->getNumValues() - 1 : 0));
4907       SDValue ToResultReg
4908         = DAG.getCopyToReg(ToVReg, SL, SDValue(DestReg, 0),
4909                            VReg, ToVReg.getValue(1));
4910       DAG.ReplaceAllUsesWith(Node, ToResultReg.getNode());
4911       DAG.RemoveDeadNode(Node);
4912       return ToResultReg.getNode();
4913     }
4914   }
4915
4916   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
4917   for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
4918     if (!isFrameIndexOp(Node->getOperand(i))) {
4919       Ops.push_back(Node->getOperand(i));
4920       continue;
4921     }
4922
4923     SDLoc DL(Node);
4924     Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
4925                                      Node->getOperand(i).getValueType(),
4926                                      Node->getOperand(i)), 0));
4927   }
4928
4929   DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
4930   return Node;
4931 }
4932
4933 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
4934 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
4935                                           SelectionDAG &DAG) const {
4936   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
4937   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
4938
4939   if (TII->isMIMG(Opcode) && !TII->get(Opcode).mayStore() &&
4940       !TII->isGather4(Opcode))
4941     adjustWritemask(Node, DAG);
4942
4943   if (Opcode == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
4944       Opcode == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
4945     legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
4946     return Node;
4947   }
4948   return Node;
4949 }
4950
4951 /// \brief Assign the register class depending on the number of
4952 /// bits set in the writemask
4953 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr &MI,
4954                                                      SDNode *Node) const {
4955   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
4956
4957   MachineRegisterInfo &MRI = MI.getParent()->getParent()->getRegInfo();
4958
4959   if (TII->isVOP3(MI.getOpcode())) {
4960     // Make sure constant bus requirements are respected.
4961     TII->legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
4962     return;
4963   }
4964
4965   if (TII->isMIMG(MI)) {
4966     unsigned VReg = MI.getOperand(0).getReg();
4967     const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(VReg);
4968     // TODO: Need mapping tables to handle other cases (register classes).
4969     if (RC != &AMDGPU::VReg_128RegClass)
4970       return;
4971
4972     unsigned DmaskIdx = MI.getNumOperands() == 12 ? 3 : 4;
4973     unsigned Writemask = MI.getOperand(DmaskIdx).getImm();
4974     unsigned BitsSet = 0;
4975     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
4976       BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
4977     switch (BitsSet) {
4978     default: return;
4979     case 1:  RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass; break;
4980     case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
4981     case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
4982     }
4983
4984     unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI.getOpcode(), BitsSet);
4985     MI.setDesc(TII->get(NewOpcode));
4986     MRI.setRegClass(VReg, RC);
4987     return;
4988   }
4989
4990   // Replace unused atomics with the no return version.
4991   int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI.getOpcode());
4992   if (NoRetAtomicOp != -1) {
4993     if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
4994       MI.setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
4995       MI.RemoveOperand(0);
4996       return;
4997     }
4998
4999     // For mubuf_atomic_cmpswap, we need to have tablegen use an extract_subreg
5000     // instruction, because the return type of these instructions is a vec2 of
5001     // the memory type, so it can be tied to the input operand.
5002     // This means these instructions always have a use, so we need to add a
5003     // special case to check if the atomic has only one extract_subreg use,
5004     // which itself has no uses.
5005     if ((Node->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
5006          Node->use_begin()->isMachineOpcode() &&
5007          Node->use_begin()->getMachineOpcode() == AMDGPU::EXTRACT_SUBREG &&
5008          !Node->use_begin()->hasAnyUseOfValue(0))) {
5009       unsigned Def = MI.getOperand(0).getReg();
5010
5011       // Change this into a noret atomic.
5012       MI.setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
5013       MI.RemoveOperand(0);
5014
5015       // If we only remove the def operand from the atomic instruction, the
5016       // extract_subreg will be left with a use of a vreg without a def.
5017       // So we need to insert an implicit_def to avoid machine verifier
5018       // errors.
5019       BuildMI(*MI.getParent(), MI, MI.getDebugLoc(),
5020               TII->get(AMDGPU::IMPLICIT_DEF), Def);
5021     }
5022     return;
5023   }
5024 }
5025
5026 static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
5027                               uint64_t Val) {
5028   SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, DL, MVT::i32);
5029   return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
5030 }
5031
5032 MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
5033                                                 const SDLoc &DL,
5034                                                 SDValue Ptr) const {
5035   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
5036
5037   // Build the half of the subregister with the constants before building the
5038   // full 128-bit register. If we are building multiple resource descriptors,
5039   // this will allow CSEing of the 2-component register.
5040   const SDValue Ops0[] = {
5041     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, DL, MVT::i32),
5042     buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
5043     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
5044     buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
5045     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32)
5046   };
5047
5048   SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
5049                                                 MVT::v2i32, Ops0), 0);
5050
5051   // Combine the constants and the pointer.
5052   const SDValue Ops1[] = {
5053     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
5054     Ptr,
5055     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, DL, MVT::i32),
5056     SubRegHi,
5057     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, DL, MVT::i32)
5058   };
5059
5060   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
5061 }
5062
5063 /// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
5064 ///        The TID (Thread ID) is multiplied by the stride value (bits [61:48]
5065 ///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to
5066 ///        the resource pointer.
5067 MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
5068                                            SDValue Ptr, uint32_t RsrcDword1,
5069                                            uint64_t RsrcDword2And3) const {
5070   SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
5071   SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
5072   if (RsrcDword1) {
5073     PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
5074                                      DAG.getConstant(RsrcDword1, DL, MVT::i32)),
5075                     0);
5076   }
5077
5078   SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
5079                                   RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
5080   SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
5081
5082   const SDValue Ops[] = {
5083     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
5084     PtrLo,
5085     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
5086     PtrHi,
5087     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32),
5088     DataLo,
5089     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, DL, MVT::i32),
5090     DataHi,
5091     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, DL, MVT::i32)
5092   };
5093
5094   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
5095 }
5096
5097 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
5098                                                const TargetRegisterClass *RC,
5099                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
5100   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
5101
5102   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
5103                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
5104 }
5105
5106 //===----------------------------------------------------------------------===//
5107 //                         SI Inline Assembly Support
5108 //===----------------------------------------------------------------------===//
5109
5110 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
5111 SITargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
5112                                                StringRef Constraint,
5113                                                MVT VT) const {
5114   if (!isTypeLegal(VT))
5115     return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
5116
5117   if (Constraint.size() == 1) {
5118     switch (Constraint[0]) {
5119     case 's':
5120     case 'r':
5121       switch (VT.getSizeInBits()) {
5122       default:
5123         return std::make_pair(0U, nullptr);
5124       case 32:
5125       case 16:
5126         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
5127       case 64:
5128         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
5129       case 128:
5130         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
5131       case 256:
5132         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
5133       case 512:
5134         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
5135       }
5136
5137     case 'v':
5138       switch (VT.getSizeInBits()) {
5139       default:
5140         return std::make_pair(0U, nullptr);
5141       case 32:
5142       case 16:
5143         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
5144       case 64:
5145         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
5146       case 96:
5147         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_96RegClass);
5148       case 128:
5149         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
5150       case 256:
5151         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
5152       case 512:
5153         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
5154       }
5155     }
5156   }
5157
5158   if (Constraint.size() > 1) {
5159     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
5160     if (Constraint[1] == 'v') {
5161       RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
5162     } else if (Constraint[1] == 's') {
5163       RC = &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
5164     }
5165
5166     if (RC) {
5167       uint32_t Idx;
5168       bool Failed = Constraint.substr(2).getAsInteger(10, Idx);
5169       if (!Failed && Idx < RC->getNumRegs())
5170         return std::make_pair(RC->getRegister(Idx), RC);
5171     }
5172   }
5173   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
5174 }
5175
5176 SITargetLowering::ConstraintType
5177 SITargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
5178   if (Constraint.size() == 1) {
5179     switch (Constraint[0]) {
5180     default: break;
5181     case 's':
5182     case 'v':
5183       return C_RegisterClass;
5184     }
5185   }
5186   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
5187 }